Kodėl anglies dioksidas žalingas vandenynui?
Autorė: Adolfina Zaidė
Turbūt jau ne kartą girdėjai, kad anglies dioksidas (CO2) sukelia globalinį atšilimą. Taip yra todėl, nes šios dujos geba savyje kaupti šilumą, kurią vėliau išleidžia atgal į atmosferą visomis kryptimis. Tokiu būdu į Žemę sugrįžta apie 50% CO2 sukauptos šilumos ir dėl to turime šiltnamio efektą [1,2]. Bet ar žinai, kaip konkrečiai CO2 veikia mūsų žemę ir jūrą?
Saulės energija į Žemę patenka šviesos pavidalu, tačiau išeina kaip infraraudonieji spinduliai. Atmosferoje natūraliai esantis deguonis ir azotas dėl savo paprastos sandaros negeba sąveikauti su infraraudonaisiais spinduliais, tačiau sudėtingesnės, daugiau atomų turinčios molekulės, kaip CO2 ir metanas, šiuos spindulius sugeria. Nors CO2 sudaro tik 0,04% Žemės atmosferos, jo kiekis skaičiuojamas milijardais tonų dujų. Blogiausia, kad į atmosferą patekęs CO2 ten lieka šimtus metų [1]. Vien per 2023 m. dėl žmogaus veiklos šių dujų buvo išleista 37,4 milijardai tonų [3]. Nuo industrinės eros pradžios iki šių dienų CO2 kiekis atmosferoje išaugo perpus ir toliau auga (1 grafikas).
1 grafikas. CO2 pokyčiai atmosferoje per 800 tūkst. metų. Matavimo vienetai – ppm (angl. parts per million) [4].
Žemės ir vandenyno temperatūros pokyčiai
Dėl taip sparčiai augančio CO2 kiekio atmosferoje žemės ir vandenyno paviršiaus temperatūra kyla. Lyginant su priešindustrinio periodo vidutine temperatūra, 2023 m. žemės paviršius buvo vidutiniškai 2 ºC šiltesnis, o vandenyno temperatūra buvo 1 ºC aukštesnė [5].
“Pamėgink į mūsų planetą pažiūrėti kaip į atitinkamų fizinių, cheminių ir biologinių faktorių modelį. Įvairių medžiagų koncentracijos, kiekiai, temperatūros, fiziniai būviai sukuria gyvybei tobulą terpę.”
Nors vienas ar du laipsniai neatrodo galintys ženkliai ką nors pakeisti, tačiau pamėgink į mūsų planetą pažiūrėti kaip į atitinkamų fizinių, cheminių ir biologinių faktorių modelį. Įvairių medžiagų koncentracijos, kiekiai, temperatūros, fiziniai būviai sukuria gyvybei tobulą terpę. Net skaitine išraiška menki pokyčiai išbalansuoja natūralų Žemės būvį ir iššaukia grandininę reakciją. Pavyzdžiui, vos vienu laipsniu pakilusi vidutinė vandenyno temperatūra lemia spartesnį ledynų tirpimą, o tai kelia vandens lygį. Dėl to per paskutinį šimtmetį po bangomis buvo palaidotos penkios Ramiojo vandenyno salos [7] (1 pav.).
1 pav. Morovo lagūna, Saliamono salos. Šaltinis: UN.
Vandenyno cheminės sudėties pokyčiai
Natūraliai atmosferoje esantis CO2 ištirpsta jūros vandenyje. Vandens molekulė reaguoja su CO2 sudarydama angliarūgštę (H2CO3), o ši vėliau skyla į vandenilį (H+) ir bikarbonatą (HCO3) [8]. Kuo daugiau H+ jonų vandenyne, tuo pH mažesnis, kas reiškia didėjantį vandenyno rūgštingumą.
Nuo pramonės perversmo pradžios vandenyno pH sumažėjo nuo 8,21 iki 8,10. Toks pokytis vadinamas vandenyno rūgštėjimu [6]. Jei 0,09 pH pokytis neatrodo reikšmingas, prisimink, kad pasaulinio vandenyno tūris yra 1 386 mln. kubinių kilometrų! [9]. Sukelti pokyčius tokio dydžio vandens masei reikia milžiniško kiekio energijos, kurią žmogus išleidžia degindamas iškastinį kurą.
Vandenyno rūgštėjimas labiausiai pakenkė moliuskams ir koralams, kurie savo struktūras formuoja iš aplinkoje esančio kalcio ir karbonato molekulių. Kai vandenyje yra per daug vandenilio jonų, jie prisijungia karbonato molekules ir kalcifikuoti organizmai nebegali jų panaudoti savo struktūroms formuoti. Žemesnis nei optimalus pH gali netgi pradėti tirpdyti kalcifikuotas moliuskų ir koralų struktūras [8]. Jei vandenyno pH ir toliau rūgštės, moliuskų ir koralų išnykimo grėsmė tik didės.
Naujausi tyrimai rodo, kad vandenyno rūgštėjimas taip pat daro įtaką ir kai kurioms žuvų rūšims, pavyzdžiui, jūrų klounui (lot. Amphiprion ocellaris), dar geriau žinomam kaip Nemo. Šios žuvys žemesniame pH sunkiau pajunta besiartinančius plėšrūnus, o jų jaunikliai sunkiau randa prieglobstį [8].
Kaip padėti pasauliui spręsti anglies dioksido pertekliaus problemą?
Augalai, vandenynas ir dirvožemis vartoja anglies junginius, nes tai yra jų energijos šaltinis, tačiau jau kurį laiką šie trys Žemės komponentai yra persisotinę šios energijos ir nebegali absorbuoti aplinkoje esančio CO2 pertekliaus [1]. Negana to, visame pasaulyje dideliais kiekiais kertami miškai, daugėja žemės ūkio paskirties laukų [10], o vandenyno šilumos talpa kasmet vis didėja [5]. Nors žmogus yra šių pasaulinių problemų priežastis, tas pats žmogus gali visą tai ir pakeisti.
Galime:
Apsaugoti natūralias gamtos buveines. Jos ne tik kaupia anglies junginius, bet ir suteikia prieglobstį įvairioms rūšims, palaiko visos ekosistemos funkcionavimą, valo orą ir vandenį, neleidžia dirvožemiui išdžiūti ir suteikia žmogui laimės.
Pereiti prie atsinaujinančios energijos. Saulės, vėjo, bangų, potvynių ir atoslūgių bei geoterminė energija gali būti panaudota žmogaus poreikiams į aplinką neišleidžiant CO2. 2028 metais Baltijos jūroje planuojama statyti vėjo elektrinių parką, kuris generuos iki 25% Lietuvos elektros energijos poreikio [11].
Įvertinti mokslinę pažangą. Globalinis atšilimas – ne nauja problema. Mokslininkai jau sukūrė ir įveiklino ne vieną technologiją, padedančią mažinti (arba išvis panaikinti) CO2 emisijas. Viena tokių – hidroponika – augalų (dažnai daržovių) auginimas vandenyje, praturtintame maistmedžiagėmis. Kadangi hidroponikos sistema veikia uždaroje patalpoje ir jai nereikia dirvožemio, sutaupomas žemės lauko plotas, kuris tuomet gali būti paliktas natūralioms buveinėms. Hidroponikos ūkiuose energijai išgauti dažnai naudojami atsinaujinantys ištekliai. Vertikalų hidroponikos ūkį turime ir Vilniuje [12].
Nelikti apolitiškais. Nors politika dažnai atrodo sudėtinga, o gyvenime kiekvienas turime ir savų problemų, reikėtų nepamiršti, kad politika apsprendžia, kaip gyvename. Ar norėtum, kad svarbius pasirinkimus tavo gyvenime už tave atliktų kažkas kitas? Demokratinėje visuomenėje galime laisvai rinktis, kas mus atstovaus ir taip pat turime teisę išreikšti savo nuomonę, kai matome, kad mūsų vertybės atstovaujamos neteisingai.
Šaltiniai:
1 - https://news.climate.columbia.edu/2021/02/25/carbon-dioxide-cause-global-warming/
3 – https://www.iea.org/reports/co2-emissions-in-2023/executive-summary
7 – https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/11/5/054011
8 – https://www.noaa.gov/education/resource-collections/ocean-coasts/ocean-acidification
9 – https://oceanservice.noaa.gov/facts/oceanwater.html
