ما الذي يسبب التحمض؟ تحمض المحيطات ماهو ؟

في يوليو 31, 2021

يشير تحمض المحيطات إلى انخفاض الرقم الهيدروجيني لمحيطات الأرض. انبعاثات الكربون هي السبب الرئيسي للتحمض. يمكن أن تكون المحيطات الحمضية ضارة جدًا بالحياة البحرية ، مما يؤدي إلى انهيار النظم البيئية وتأثير سلبي أوسع على حياة الإنسان. يشير تحمض المحيطات إلى العملية التي من خلالها تصبح محيطات الأرض أكثر حمضية بمرور الوقت. يمكن لطريقة قياس تسمى الرقم الهيدروجيني أن تحدد محتوى المياه الحمضية أو القلوية ، والتي تتراوح من 0 إلى 14. ما هو تحمض المحيطات؟ يشير تحمض المحيطات إلى انخفاض مستوى الأس الهيدروجيني للمحيطات العالمية ومياه البحر. قد يكون هذا التغيير في الخصائص الكيميائية ودرجة الحموضة ضارًا بالنباتات والحيوانات البحرية التي تعتمد على ظروف معينة لتزدهر. تعود الزيادة في حموضة المحيطات بشكل أساسي إلى ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون. تمتص محيطات الأرض ما يقرب من 30٪ من ثاني أكسيد الكربون الزائد المنطلق في الغلاف الجوي. على الرغم من أن هذا قد لا يبدو مهمًا ، فحتى التغييرات الصغيرة في توازن الأس الهيدروجيني والمواد الكيميائية (طبيعية أو غير طبيعية) في محيطات الأرض يمكن أن تنفر النظام البيئي وتؤدي إلى انهيار النظام. بدون نظام إيكولوجي بحري متوازن يعمل بكامل طاقته ، سيكون المحيط الحيوي والمحيط الحيوي معرضين للخطر وقد يكون لهما آثار صدى على جميع أجزاء الكوكب الأخرى ، بما في ذلك التأثيرات المباشرة على حياة الإنسان. كيف بدأت؟ تطلق الصناعة كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. شهد التصنيع البشري أول ازدهار له منذ حوالي 200 عام. منذ ذلك الحين ، أصبح استخدام الوقود الأحفوري وإنتاج ثاني أكسيد الكربون الزائد مشكلة مستمرة. مع ارتفاع مستوى التنمية البشرية ، ارتفع أيضًا مستوى الملوثات والغازات المنبعثة في غلافنا الجوي. وبالمثل ، تسببت إزالة الغابات والزراعة في حدوث تغييرات كبيرة في أنواع الغازات المنبعثة وإزالة مساحات كبيرة من الغطاء النباتي من كوكبنا الذي كان خصبًا في السابق. دورة الكربون مسؤولة عن الحفاظ على تركيز ثابت للكربون في البيئة. أكبر مصدر للقلق عند حرق الوقود الأحفوري هو زيادة إنتاج ثاني أكسيد الكربون. الغابات عبارة عن أحواض كربونية طبيعية تمتص ثاني أكسيد الكربون وتساعد في الحفاظ على توازن الأرض. ومع ذلك ، مع زيادة منتجات ثاني أكسيد الكربون ، يتم قطع الغابات وقطعها ، مما يعني أن عددًا أقل من الأشجار يساعد في تصفية الكربون الزائد والاحتفاظ به. نتيجة لذلك ، يتم إطلاق الكربون في الهواء ، بدلاً من أن تمتصه النباتات ، يمتصه المحيط. يمكن للمحيط أن يمتص الكثير من ثاني أكسيد الكربون ، لكن ذلك لا يخلو من آثار جانبية واضحة. يؤدي التفاعل الكيميائي الناتج عن إضافة الكربون إلى تغيير توازن أيون الماء. ينتج عن هذا محلول أكثر حمضية ، والذي “يحمض” محيطات الأرض. إن عواقب هذه الزيادة في الحموضة هائلة وخطيرة. العملية الكيميائية: فهم متعمق التحمض هو مصطلح بسيط للعمليات الكيميائية الأكثر تعقيدًا. أولاً ، يذوب ثاني أكسيد الكربون ، أي الكربون والأكسجين ، في ماء مكون من الهيدروجين والأكسجين. ينتج عن هذا نوع من حمض الكربونيك يسمى H2CO3 ، وهو مركب من جميع المواد الكيميائية الثلاثة. هذا محلول حمضي يمكن أن يتحلل إلى أيونات الهيدروجين وأيونات البيكربونات HCO3-.

ما الذي يسبب التحمض؟

أدى حرق الوقود الأحفوري في المركبات إلى إطلاق ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. نظرًا لأن الحموضة ناتجة عن زيادة في ثاني أكسيد الكربون ، فإن أي نشاط يتسبب في انبعاثات الكربون سيؤثر على تحمض المحيطات. أحد الأسباب الرئيسية هو حرق الوقود الأحفوري. الوقود الأحفوري عبارة عن زيوت وغازات طبيعية تتكاثر في القشرة الأرضية تحت ضغط هائل وعلى مدى فترة طويلة من الزمن. تحتوي معظم أنواع الوقود هذه إما على كمية كبيرة من الكربون أو تطلق ثاني أكسيد الكربون عند الاحتراق ، مما يعني أن العديد من الأنشطة البشرية والتصنيع لها تأثير سلبي على انبعاثات الكربون وتحمض المحيطات. عندما يتم حرق الوقود مثل الغاز الطبيعي أو الزيت أو الفحم ، يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ، حيث يدور مرة أخرى ويمتصه المحيط. على الرغم من أن دورة الكربون لا تزيد أو تقلل من كمية الكربون ، فإن البشر يحرقون الكربون ويطلقونه بشكل أسرع بكثير من الامتصاص الطبيعي. يستغرق تكوين الوقود الأحفوري آلاف السنين ، لكن البشر ظلوا يحرقونه بسرعة على مدار الـ 200 عام الماضية أو نحو ذلك. تعمل الغابات كأحواض للكربون ، وتضيف إزالة الغابات المزيد من ثاني أكسيد الكربون إلى الغلاف الجوي ، والذي يدخل المحيطات ويسبب تحمض المحيطات. بالإضافة إلى ذلك ، فإن مصدر الكربون الطبيعي الرئيسي أو نظام امتصاص الكربون هو نباتات الغابات والنباتات الأخرى. كان للإنسان أيضًا تأثير سلبي في هذا الصدد ، فقد أدت إزالة الغابات وإزالة الغابات إلى إزالة مساحات كبيرة من الغطاء النباتي التي تُستخدم كمصارف للكربون. تمتص النباتات ثاني أكسيد الكربون بشكل طبيعي وتحتفظ به ، لذا فإن تقصير عمر النبات يعني أنه يجب امتصاص الكربون بطرق أخرى. هذا هو أحد الأسباب الرئيسية التي تجعل المحيطات والأجسام المائية الكبيرة تمتص معظم ثاني أكسيد الكربون الزائد في الغلاف الجوي. تأثير التحمض على الحياة البحرية حتى الزيادة الطفيفة في درجة الحموضة ستسبب ضررًا كبيرًا للحياة البحرية والنظم البيئية البحرية. المياه الحمضية ضارة بشكل خاص للمحار. تعتمد العديد من القشريات والحيوانات البحرية الحرشفية على أيونات الكربونات لبناء أصدافها. تتحد الكربونات والكالسيوم لتكوين الشعاب المرجانية والأصداف ، ولكن عندما تصبح مستويات البحر أكثر حمضية ، تتحد أيونات الكربونات مع الهيدروجين الزائد. بدون الكربونات اللازمة ، لا يمكن أو لا يمكن أن تتشكل الأصداف بشكل طبيعي ، مما يجعل هذه الكائنات البحرية عرضة للحيوانات المفترسة. ذابت أصداف الزاحف المجنح في ظروف حمضية متزايدة بسبب زيادة محتوى ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي 2. مصدر الصورة: Elizajans / ويكيميديا كومنز وبالمثل ، فإن الحمض مادة أكالة ، والمياه شديدة الحموضة ستأكل نفس مركبات كربونات الكالسيوم مثل المرجان أو أصداف المحار والرخويات. التغييرات في المستويات الأدنى من السلسلة الغذائية – مثل القشريات الصغيرة أو القواقع – يمكن أن يكون لها تأثير كبير على بقية النظام. على الرغم من أن محار الأطفال قد لا يبدو مهمًا ، إلا أنه مصدر غذاء للكائنات البحرية الكبيرة الأخرى – بما في ذلك الأسماك التي يأكلها البشر بكميات كبيرة. لن يؤدي التحمض إلى انهيار النظام فحسب ، بل سيؤدي أيضًا إلى اختلال توازن المجتمع البيولوجي بأكمله ، مما يؤدي إلى زيادة أو انقراض الأنواع ، وتغييرات لا رجعة فيها في السلسلة الغذائية.

ماذا نستطيع ان نفعل؟

يجب تقليل انبعاثات الكربون للحد من تحمض المحيطات وتغير المناخ.

نظرًا لأن الكثير من تحمض المحيطات مرتبط بانبعاثات الكربون ، فإن التركيز على تقليل آثار الكربون وتلوث الهواء يمكن أن يساعد في إبطاء عملية التحمض هذه. وبالمثل ، يجب كبح النفايات الكيميائية التي تصب مباشرة في أنظمة المياه – سواء كانت زراعية أو صناعية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الحد من الزراعة على نطاق واسع وإزالة الغابات يمكن أن يساعد أيضًا في مشكلة التحمض. سيضمن الحفاظ على أحواض الكربون الطبيعية ، مثل الغابات ، وجود أنظمة طبيعية لتصفية بعض ثاني أكسيد الكربون الزائد والاحتفاظ به.