Вчені виявили кислотну зону на глибині 13 000 футів під поверхнею океану

Глибина карбонатної компенсації — зона, де високий тиск і низька температура створюють настільки кислотні умови, що розчиняють мушлю та скелет — може становити половину світового океану до кінця століття. У найглибших частинах океану, нижче 13 100 футів (4000 метрів), поєднання високого тиску та низької температури створює умови, які розчиняють карбонат кальцію, матеріал, який морські тварини використовують для виготовлення своїх панцирів.

Ця зона відома як глибина карбонатної компенсації — і вона розширюється. Це контрастує з широко обговорюваним підкисленням поверхневих вод океану через поглинання океаном вуглекислого газу від спалювання викопного палива.

Але ці два аспекти пов’язані між собою: через підвищення концентрації вуглекислого газу в океані його рН знижується (стає більш кислим), а глибоководна зона, в якій розчиняється карбонат кальцію, зростає, починаючи з морського дна.

Перехідна зона, в якій карбонат кальцію все більше стає хімічно нестійким і починає розчинятися, називається лізокліном. Оскільки морське дно океану відносно плоске, навіть підвищення рівня лізокліну на кілька метрів може швидко призвести до великих недостатньо насичених (кислих) областей.

Наше дослідження показало, що ця зона вже піднялася майже на 100 метрів з доіндустріальних часів і, ймовірно, підніметься ще на кілька сотень метрів у цьому столітті. Мільйони квадратних кілометрів дна океану потенційно зазнають швидкого переходу, у результаті чого вапняний осад стане хімічно нестабільним і розчиниться.

Розширення кордонів

Верхня межа перехідної зони лізокліну відома як глибина насичення кальцитом, вище якої відкладення морського дна багаті карбонатом кальцію, а океанська вода перенасичена ним. Глибина компенсації кальциту є його нижньою межею, нижче якої відклади морського дна містять мало або зовсім не містять карбонатних мінералів.

Площа нижче глибини компенсації кальциту сильно відрізняється в різних секторах океанів. Вона вже займає близько 41% світового океану. З часів промислової революції ця зона піднялася в усіх частинах океану, коливаючись від майже повної відсутності підвищення в західній частині Індійського океану до понад 980 футів (300 м) у північно-західній Атлантиці. Якщо глибина компенсації кальциту збільшиться ще на 980 футів, площа морського дна під нею збільшиться на 10% і займе 51% світового океану.

Відмінні місця проживання

Вперше нещодавнє дослідження показало, що глибина компенсації кальциту є біологічною межею з чіткими середовищами існування над і під нею. У північно-східній частині Тихого океану найпоширенішими організмами морського дна над глибиною компенсації кальциту є м’які корали, крихкі зірочки, мідії, морські равлики, хітони та мшанки, усі з яких мають кальциновані мушлі або скелети.

Однак, нижче глибини компенсації кальциту, актинії, морські огірки та восьминоги є більш поширеними. Це недостатньо насичене (більш кисле) середовище існування вже обмежує життя в 54,4 мільйона квадратних миль (141 мільйон квадратних кілометрів) океану і може збільшитися ще на 13,5 мільйонів квадратних миль (35 мільйонів квадратних кілометрів), якщо глибина компенсації кальциту збільшиться на 980 футів.

На додаток до розширення глибини компенсації кальциту, частини океану в низьких широтах втрачають види, тому що вода стає надто теплою, а рівень кисню знижується, також через зміну клімату. Таким чином, найбільш придатний для проживання простір для морських видів скорочується знизу (підвищення глибини компенсації кальциту) і зверху (потепління).

Найбільше постраждали острівні країни

Виключні економічні зони одних країн постраждають більше, ніж інших. Як правило, океанічні та острівні країни втрачають більше, тоді як країни з великими континентальними шельфами втрачають пропорційно менше.

Очікується, що ВЕЗ Бермудських островів найбільше постраждає від підвищення компенсаційної глибини кальциту на 980 футів над поточним рівнем, при цьому 68% морського дна цієї країни занурюється нижче лізокліну. Навпаки, очікується, що вплив зазнає лише 6% ВЕЗ США та 0,39% ВЕЗ Росії.

З глобальної точки зору дивовижним є те, що вже 41% морських глибин є фактично кислими, ця половина може бути до кінця століття, і що перше дослідження, яке демонструє вплив морських мешканців, було опубліковано лише минулого року.