havforsuring

Sjøvann har en pH på ca. 8,1. Havforsuring betyr ikke at havet blir surt (pH lavere enn 7), men at mengden hydrogen-ion (H⁺), og dermed surheten, øker. Siden pH-skalaen er logaritmisk er endringen i H⁺ mye større enn endringen i pH. Det er likevel ikke endringene i pH i seg selv som er viktige, men at tilførselen av H⁺ påvirker den kjemiske balansen.

Karbondioksid oppløst i vann produserer karbonsyre (H₂CO₃). For løsninger med pH mellom ca. 6 og ca. 9 vil karbon være mest stabilt som bikarbonat, som illustrert i et Bjerrum-plot (se figur). Karbonsyren vil derfor umiddelbart dissosieres til bikarbonat (HCO₃^-) og et ekstra H⁺.

CO₂ + H₂O ↔ H₂CO₃ ↔ HCO₃^- + H⁺

Siden HCO₃^- er den foretrukne formen vil ikke dette dissosiere videre til CO₃^2-, men CO₃^2-allerede løst i sjøvannet vil derimot ta til seg H⁺ for å produsere mer HCO₃^-.

CO₃^2- + H⁺ ↔ HCO₃^-

Nettoligningen for karbondioksid i sjøvann blir dermed:

CO₂ + H₂O + CO₃^2- ↔ 2 HCO₃^-

Denne nettoligningen fører ikke til noen økning i konsentrasjonen av H⁺ og dermed ingen endring i pH, men siden HCO₃^- også er en svak syre vil noen av disse dissosieres til CO₃^2- og H⁺. Denne siste reaksjonen gir altså en økning i konsentrasjonen av H⁺, som fører til en lavere pH og havforsuring.

Korallrev er blant spørsmålene forskere har arbeidet mest med når det gjelder hvordan havforsuring påvirker livet i havet. Korallrev er viktige fordi de utgjør en veldig stor del av økosystemene som danner grunnlaget for menneskelig havbruk.

Korallrev er kontinuerlig utsatt for både kjemisk og fysisk erosjon (nedsliting), men i et sunt rev er produksjonen av kalsiumkarbonat i koralldyrenes eksoskjelett større enn erosjonen. Havforsuring gjør produksjonen vanskeligere fordi konsentrasjonen av CO₃^2- i sjøvannet minker. Dermed går det med mer energi på vedlikehold av korallrevet, og den energien må tas fra andre prosesser.

Det er fortsatt mye usikkerhet rundt konsekvensene av dette, men det er klart at det biologiske mangfoldet i korallrevøkosystemene blir mindre under havforsuring.

Kunnskapen om de kjemiske reaksjonene som fører til havforsuring er solid og har få usikkerheter. Forskningen på havforsuring foregår derfor hovedsakelig på to felt: effekter på organismer og økosystemer; og prosesser i kystsoner og kystmiljø.

Når det gjelder biologiske effekter, ligger utfordringene hovedsakelig i at det ikke blir gjort store eksperimenter på økosystem-nivå. De fleste eksperimentene foregår i såkalte mesokosmer, store lukkede poser fylt med vann og organismer fra nærområdet. Disse er avskilt fra det naturlige økosystemet og representerer derfor kun en liten del av det naturlige systemet. Det er også gjort få studier der flere miljøindikatorer, som for eksempel oksygen og temperatur, endres samtidig.

Sistnevnte er spesielt viktig for å forstå prosessene i kystsoner og kystmiljø hvor det er flere menneskeskapte endringer til samme tid, og ofte med forskjellige og motvirkende effekter. Kystsonene har også mye større naturlig variabilitet som gjør det utfordrende å identifisere langtidstrender.

• karbondioksid
• klimadebatten – faglige spørsmål

• Om forsuring av havet hos Miljøstatus.no
• Global Ocean Acidification Observing Network

• Nicholas R. Bates, m.fl. (2014) A Time-Series View of Changing Ocean Chemistry Due to Ocean Uptake of Anthropogenic CO ₂ and Ocean Acidification, Oceanography 27(1):126–14
• Gattuso, J.-P., & Hansson, L. (2011). Ocean acidification. New York: Oxford University Press.
• Temanummer av tidsskriftet Oceanography (2009)