Acqua calda, acida, priva di ossigeno: la vita nell’oceano sta attraversando un periodo difficile

Lui lei trio morto Si chiamano, il triplice killer. Acidificazione, riscaldamento e basso livello di ossigeno. Ci sono tre tendenze negli oceani del mondo, che hanno terribili conseguenze per la vita marina. L’Organizzazione meteorologica mondiale riferisce che l’acidificazione e il riscaldamento hanno stabilito nuovi record nel 2021 La scorsa settimana nel rapporto Lo stato del clima globale 2021† Abbastanza sorprendentemente, il rapporto non dice nulla nemmeno sul basso livello di ossigeno.

Insieme, questo trio mortale provoca così tanti cambiamenti negli oceani che non tutte le piante e gli animali possono adattarsi ad essi. “Il grande cambiamento climatico è iniziato nei mari”, afferma il professore di biologia marina Hans-Otto Portner dell’Alfred Wegener Institute di Bremerhaven. Cita i coralli in acqua calda come l’esempio più chiaro. Stanno già soffrendo molto per l’aumento delle temperature e la crescente frequenza delle ondate di calore del mare. Si prevede che gran parte della specie si estinguerà in questo secolo a causa dell’aumento del riscaldamento. “Anche se sappiamo che le barriere coralline ospitano un quarto della biodiversità marina”, afferma Pörtner. Inoltre, proteggono le coste dall’azione delle onde.

Leggi le ondate di calore oceaniche: E il mare diventa sempre più caldo

Pesca eccessiva

Oltre alle pressioni esistenti sulla vita marina: pesca eccessiva, inquinamento, sviluppo costiero e deflusso di nutrienti dall’agricoltura e dalle città.

Ma in che modo il riscaldamento globale ha cambiato gli oceani finora? E quali sono le conseguenze?

L’IPCC ha riferito che gli oceani sono aumentati in media di 0,88 gradi Celsius in superficie dall’inizio del XX secolo. Il suo ultimo caso clinico dallo scorso agosto. Di questi 0,88 gradi, il più grande – 0,6 gradi Celsius – si è verificato dal 1980. Gli oceani si stanno riscaldando perché stanno assorbendo quasi tutto il calore in eccesso (oltre il 95%) intrappolato sotto una densa “coperta” di gas serra. Mucchi da terra. Altrimenti, sarebbe stato inabitabile molto tempo fa. L’acqua è un buon isolante del calore.

Come sulla terraferma, il numero di ondate di calore in mare è in aumento. La sua frequenza è quasi raddoppiata nel XX secolo. Divenne anche più intenso e durò più a lungo.

Il riscaldamento sta causando anche l’innalzamento del livello del mare. Quando l’acqua si riscalda, si espande. Questa cosiddetta espansione termica rappresenta il 38% dell’innalzamento totale del livello del mare di 20 cm (1901-2018).

L’acidificazione ha a che fare con le enormi quantità di anidride carbonica extra₂ Rilasciato dall’uomo nell’atmosfera attraverso la combustione di combustibili fossili. Gli oceani ne assorbono un quarto. Ciò influisce sulla chimica nell’acqua di mare. concentrazione di bicarbonato (HCO₃^†) e ioni idrogeno (H .).^†) Aumenta. Quest’ultimo provoca un aumento dell’acidità. In altre parole, il pH diminuisce. Ma la concentrazione di carbonati (CO₃^2-) nelle gocce d’acqua dell’oceano. Mentre tutti i tipi di organismi ne hanno bisogno per costruire uno scheletro di calcio.

Il Gruppo intergovernativo sui cambiamenti climatici si è occupato dell’acidificazione in Il rapporto è stato pubblicato lo scorso febbraio† Dall’era preindustriale, il pH medio delle acque oceaniche superiori (fino a 200 m di profondità) è diminuito da 8,2 a 8,1. Sembra un po’, ma è una scala logaritmica. Per la vita marina, significa un grande cambiamento. Gli scienziati vedono l’acidificazione a profondità sempre maggiori.

Contrasto più forte

La diminuzione del livello di ossigeno è in parte dovuta alla maggiore stratificazione dell’acqua. Lo strato superiore ricco di ossigeno diventa più dolce a causa dell’aumento del flusso di acqua di fusione dal terreno e dell’aumento delle precipitazioni. Il contrasto con l’acqua salata più profonda che manca di ossigeno diventa più forte. “La miscelazione di questi strati diminuisce, in modo che l’ossigeno non penetri facilmente nelle acque più profonde”, afferma Caroline Slomp, professoressa di biochimica marina a Utrecht. Nelle zone costiere, è importante che gli scarichi di nutrienti in mare, provenienti dall’agricoltura e dalle aree urbane, stimolino la crescita delle alghe sulla superficie dell’acqua. Quando le alghe muoiono e annegano, vengono scomposte dai batteri, un processo che consuma ossigeno. Poiché ci sono più alghe, la degradazione e il consumo di ossigeno aumentano. Di conseguenza, le aree prive di ossigeno – zone morte – Aumenta di dimensioni. “Molti organismi, come i pesci, nuotano in giro”, dice Stomp.

Secondo l’Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), la concentrazione di ossigeno nei mille metri superiori degli oceani è diminuita dallo 0,5 al 3,3 per cento tra il 1970 e il 2010. La dimensione delle aree in cui la concentrazione di ossigeno è trascurabile si sta espandendo in molti posti.

Quali sono le conseguenze?

Ad esempio, in risposta all’aumento della temperatura dell’acqua del mare, Nathaniel Bendoff, professore di oceanografia all’Università della Tasmania, osserva che molti organismi migrano. “Si stanno dirigendo verso i poli”, dice tramite il collegamento video. Le specie vivono spesso entro un certo intervallo di temperatura, che può variare da una specie all’altra. Con l’aumento della temperatura dell’acqua, il loro habitat ideale cambia. Questa cosiddetta velocità climatica, che è la velocità con cui i gradienti spaziali del cambiamento di temperatura, ora sono in media di 21,7 chilometri per decennio nei 200 metri superiori degli oceani, secondo l’Intergovernmental Panel on Climate Change. “Le specie con cui puoi provare a muoverti”, dice Bendoff. Ma questo è difficile per molti organismi soggetti a restrizioni, come i coralli. Pörtner aggiunge che le specie intorno all’equatore si stanno allontanando, ma qualcosa non sta accadendo ovunque, proprio perché sta diventando troppo caldo. “Stiamo assistendo a un calo della biodiversità”.

più piccoli esseri viventi

Bindoff indica un’altra tendenza: gli esseri viventi stanno diventando più piccoli perché la temperatura dell’acqua aumenta. “Lo vediamo nel pesce, per esempio.” Lo spiega perché a temperature più elevate il metabolismo aumenta. Richiede più energia per le operazioni di manutenzione, il che riduce le opportunità di crescita.

Questo calo continuerà con un ulteriore riscaldamento. Questo è il motivo per cui si prevede che anche la biomassa oceanica diminuirà – e con essa le catture di pesce (a parte gli effetti della pesca eccessiva). L’entità di questa riduzione dipende da quanto gli esseri umani continuano a emettere gas serra. Se gli esseri umani possono limitare il riscaldamento a 1,5-2°C, la riduzione dovrebbe essere del 5% entro la fine del secolo. Ma se l’attuale tendenza al riscaldamento globale continua, il calo della biomassa potrebbe raggiungere il 15-20%.

La loro casa è fatta di minerale aragonite. E l’aragonite si dissolve prima nell’acidificazione

Geert Jean Richart Preoccupato per l’ala di lumaca

Un gruppo di animali che è già stato chiaramente colpito dall’acidificazione è la lumaca alata, afferma Gert Jan Reichart, capo della ricerca oceanica presso l’Istituto olandese per la ricerca sul mare. “La loro casa è fatta di minerale aragonite.” Per costruire uno scheletro esterno, gli organismi usano aragonite o calcite. “E l’aragonite si dissolve più velocemente nell’acidificazione.” Ma ci sono anche organismi che in realtà iniziano a produrre più calce in un ambiente acido. “Non è una foto in bianco e nero”, dice Richart.

Questa è la parte difficile. L’oceano è un’area vasta, con così tante diverse combinazioni di temperatura, nutrienti, salinità, acidità, livelli di ossigeno e così tante specie diverse con sensibilità e adattabilità variabili, che è quasi impossibile fare affermazioni generali. Il Gruppo intergovernativo sui cambiamenti climatici scrive anche degli impatti aggravati. Ad esempio, il riscaldamento e l’abbassamento dei livelli di ossigeno si rafforzano a vicenda, perché il riscaldamento aumenta il metabolismo, che richiede più ossigeno, pur essendo meno disponibile nelle aree in cui il livello di ossigeno è più basso. Ma l’IPCC osserva anche che il riscaldamento potrebbe mitigare gli effetti negativi dell’acidificazione. Cita un esempio, lo snapper si trova in Australia e in Asia, che beneficia di una combinazione di acidificazione e riscaldamento. Ma il Gruppo intergovernativo sui cambiamenti climatici sta scrivendo di una combinazione di acidificazione, riscaldamento e abbassamento dei livelli di ossigeno, che limiterà gli habitat di molti pesci e invertebrati. Questa combinazione gioca, ad esempio, in cinque mari parzialmente chiusi: il Golfo Persico, il Mar Rosso, il Mar Nero, il Mar Baltico e il Mediterraneo. Lì è stata osservata una morte significativa della vita marina. Ma ci sono anche altre influenze umane in gioco qui: turismo, bracconaggio e inquinamento.

poco bene

In ogni caso, i quattro scienziati intervistati per questo pezzo non si aspettano molto dai cambiamenti iniziati negli oceani. Il corallo sta già soffrendo per l’aumento delle temperature e le ondate di calore del mare. “L’acidificazione indebolisce la loro struttura”, dice Bendoff.

IPCC è stata fondata nel 2019, a relazione speciale sugli oceani, grafico che mostra i rischi per gli ecosistemi marini – Bendoff è stato uno degli autori principali di quel rapporto. Le barriere coralline di acqua calda sono le più a rischio, seguite dalle foreste di alghe e dai prati di fanerogame, due ecosistemi che hanno anche una ricca biodiversità.

Versione aggiornata del grafico mezzogiorno dello scorso settembre in La natura del cambiamento climatico, con Pörtner come uno degli autori. Contiene anche popolazioni animali già ad alto rischio con un aumento della temperatura di 1,5°C. Si tratta di lumache alate ad alte latitudini, bivalvi (come cozze e ostriche) a latitudini temperate e krill ad alte latitudini. Il krill è un gambero simile a un gambero che vive nelle regioni polari ed è un’importante fonte di cibo per balene, pinguini e tutti i tipi di pesci.