Życie w morzach i oceanach: Wpływ zmian klimatycznych pod powierzchnią

16 minute read

Zaktualizowano Mon Dec 14 2020

Mimo że nasza planeta nazywa się Ziemia, 71% jej powierzchni jest pokryte wodą. Przez większość naszej historii ocean był uważany za prawie niewyczerpalny zasób, tak wielki, że nigdy nie będziemy w stanie go naruszyć. Doprowadziło to do złego traktowania oceanu, wypełniania go odpadami i ściekami. W połączeniu z efektami zmian klimatu stanowi to poważne zagrożenie dla życia w oceanie.

Prawdopodobnie nie mieszkasz pod wodą i być może potrafisz sobie wyobrazić dietę bez ryb. Dlaczego więc miałoby cię to obchodzić?

Ocean absorbuje 90% globalnego ocieplenia

Potrzeba o wiele więcej energii cieplnej do ogrzania 1 kg wody o 1°C niż do ogrzania 1 kg powietrza o 1°C. W terminologii naukowej oznacza to, że woda ma dużą pojemność cieplną właściwą.

Pojemność cieplna właściwa

Ocean pochłonął ponad 90% energii cieplnej uzyskanej przez planetę w ciągu ostatnich 50 lat. Gdyby ta energia została wchłonięta przez powietrze w najniższych 10 km naszej atmosfery, już teraz obserwowalibyśmy wzrost temperatury o około 36°C!

Zamiast tego cała ta energia ogrzała ocean. Największe ocieplenie nastąpiło w górnych 75 m powierzchni oceanu, które zyskały 0,4-0,5°C w ciągu 40 lat. Jest to znacznie mniej niż 36°C dzięki pojemności cieplnej wody.

Ale to nie wszystko! Ocean magazynuje również prawie 25% dwutlenku węgla, który emitujemy do atmosfery. Magazynowanie to jest napędzane przez życie w oceanie, a także przez rozpuszczanie się CO₂ w wodzie morskiej.

Magazynowanie zarówno energii, jak i CO₂ pozwala oceanowi utrzymać stabilny klimat na Ziemi pomimo działalności człowieka. Jest to znane jako buforowanie zmian klimatycznych.

Jak myślisz, co będzie się działo z buforowaniem, gdy coraz bardziej będziemy zmieniać planetę?


Chociaż bardzo trudno jest przewidzieć te wartości, szacuje się, że ocean będzie absorbował i magazynował 9% (+/- 8%) mniej węgla w latach 90. XXI wieku w porównaniu z latami 90. XX wieku, jeśli nadal będziemy zwiększać emisję CO₂.

W jaki sposób działalność człowieka wpłynęła na życie w oceanach i morzach?


Przyjrzyjmy się przykładowi efektów tego zjawiska.

Dlaczego tracimy rafy koralowe?

Refy koralowe są domem dla setek tysięcy, jeśli nie milionów gatunków. To czyni je jednymi z najbardziej bioróżnorodnych miejsc na Ziemi.

Podobnie jak drzewa w lasach deszczowych, koralowce nadają rafom ich strukturę. Koralowce są zwierzętami bezkręgowymi, które pozwalają glonom żyć w swoim wnętrzu. W zamian glony odwdzięczają się, dostarczając koralowcom pożywienia. Nazywa się to symbiozą.

Rafy koralowe są pełne życia

Rafy koralowe wspierają bezpośrednio około 500 milionów ludzi na świecie na kilka sposobów:

  • Zapewniają dom dla jednej czwartej wszystkich gatunków ryb. Mimo, że przynoszą jedynie 2-5% światowych połowów ryb rocznie, ryby związane z rafami stanowią 25% całkowitego połowu ryb w krajach rozwijających się.
  • Chronią ludzi przed powodziami i burzami poprzez rozbijanie fal.
  • Zapewniają dochód co najmniej 94 krajom, przyciągając turystów, co wnosi znaczący wkład w gospodarkę wielu z nich.

Chociaż buforowanie przez ocean może być dobre dla nas na lądzie, koralowce odczuwają to boleśnie pod wodą. Pod wpływem wzrostu temperatury, glony produkują cząsteczki, które mogą uszkodzić ich koralowych gospodarzy. Sprawia to, że koralowce pozbywają się glonów.

Glony nie tylko dostarczają pożywienia, ale również odpowiadają za kolor koralowców. Koralowce bez glonów stają się zatem białe i głodują. Nazywane jest to blaknięciem koralowców.

Blaknięcie koralowców

Od lat 70. XIX wieku straciliśmy około połowy żywych koralowców w oceanach! Poważne przypadki blaknięcia, w których blakną całe obszary koralowców, zdarzały się kiedyś raz na 25 lat. Teraz zdarzają się co 6 lat.

Osiągnęliśmy już ocieplenie o 1,0°C. Rafy koralowe są tak wrażliwe, że jeśli temperatura osiągnie 1,5°C powyżej poziomu preindustrialnego, przewiduje się, że 70 do 90% z nich zniknie. Jeśli osiągniemy 2°C, utracimy prawie wszystkie rafy koralowe.

Wszystko to pogarsza problem znany jako zakwaszenie oceanu: kiedy CO₂ reaguje chemicznie z wodą (H₂O), powoduje wzrost liczby jonów wodoru (H⁺), które znajdują się w wodzie. To sprawia, że ocean jest bardziej kwaśny, jak cytryna, choć nie aż tak bardzo. Wyższa kwasowość spowalnia reakcje chemiczne, których koralowce potrzebują do budowy swoich twardych szkieletów, jeszcze bardziej je uwrażliwiając.

Wyzwania stojące przed gatunkami morskimi

Zazwyczaj gatunki morskie są szerzej rozpowszechnione niż lądowe i mogą łatwiej przemieszczać się na dalsze odległości[defaunacja2]. Oznacza to, że całkowite wyginięcia w oceanie są rzadsze i trudniejsze do śledzenia. Istnieje jednak kilka sposobów, na jakie redukcje populacji lub przemieszczanie się gatunków są odczuwalne w całym ekosystemie.

Przyjrzyjmy się przykładowi na to, jakie znaczenie dla ekosystemu może mieć liczebność gatunku:

Znaczenie kałanów morskich

Kałany kalifornijskie są bardzo ważne w lasach listownic, ponieważ zjadają jeżowce, utrzymując ich populację w ryzach. Jednak kałany morskie są zagrożone. Gdy populacja kałana morskiego jest niska, pozostawione jeżowce przerastają listownice i las listownic jako całość w końcu znika.

Skutki ocieplenia dla oddziaływań między gatunkami

Gdyby organizm morski chciał uciec z ocieplających się wód, jak myślisz, dokąd by się udał?


Głębsze wody i wody blisko biegunów są zimniejsze. Dlatego wiele gatunków przemieszcza się w ich kierunku. Od lat 50. ubiegłego wieku obserwujemy, że obszar, na którym żyją gatunki, przesuwa się nawet o 50 kilometrów na dekadę!

Jednak niektóre gatunki są mniej zdolne do przemieszczania się, a wielkość obszaru, na którym mogą żyć, zmniejszyła się. Dzieje się tak, ponieważ regiony stają się zbyt ciepłe lub doświadczają silniejszych fal upałów. Jak widzieliśmy w poprzednim rozdziale, wyższe temperatury wcześniej w ciągu roku mogą zmieniać cykle życiowe gatunków i dostępność pożywienia.

Zmiany w miejscu i czasie występowania gatunków w oceanie niekoniecznie zachodzą w tym samym czasie lub tempie dla różnych gatunków. W rezultacie niektóre gatunki, które normalnie współdziałałyby ze sobą, nie odnajdują się nawzajem, ponieważ szukają się w niewłaściwym miejscu lub w niewłaściwym czasie. Nazywa się to niedopasowaniem.

Niepasujące gatunki

Zakłócenia w interakcjach między gatunkami zmieniają układ ekosystemów morskich. Populacje drapieżników kurczą się: gdy nie pasują do swoich ofiar lub gdy ich ofiar ubywa, mają mniej pożywienia, a dominujący gatunek w ekosystemie może się zmienić.

Przyjrzyjmy się jednemu z przykładów, jak temperatury wpływające na dostępność pokarmu dla jednego gatunku mogą oddziaływać na wiele innych gatunków wzdłuż łańcucha pokarmowego:

Wpływ rozłożony wzdłuż łańcucha pokarmowego

Jakie inne zagrożenia stoją przed oceanami?

Oceanowi zagraża wiele innych działań człowieka, które w połączeniu pogarszają sytuację.

Jak myślisz, co jest największym zagrożeniem dla życia w oceanach?


Nadal wykorzystujemy ocean do zrzucania odpadów, w tym ścieków, chemikaliów przemysłowych, nawozów z rolnictwa i około 8 milionów ton plastiku rocznie.

Wciąż jednak największym zagrożeniem dla życia w oceanie jest eksploatacja poprzez rybołówstwo. Aby dowiedzieć się więcej na ten temat, możesz zajrzeć do naszego rozdziału Hodowla ryb w kursie Rolnictwo.

Oddziaływania na kluczowe zmienne bioróżnorodności

Kluczowe zmienne bioróżnorodności to ważne czynniki opisujące stan ekosystemów, takie jak stabilność populacji oraz aspekty takie jak długość i złożoność łańcuchów pokarmowych. Rybołówstwo powoduje 29% zmian tych zmiennych w systemach morskich, podczas gdy zmiany klimatyczne odpowiadają za 16%, a zanieczyszczenia za 15% zmian.

Czy to oznacza, że nie powinniśmy się martwić o skutki zmian klimatu dla oceanu?

Skądże, powinniśmy się martwić! Jak zauważyliśmy w przypadku raf koralowych, wpływ zmian klimatu jest coraz gorszy, a wraz z zanikiem ważnych ekosystemów zanikają również siedliska wielu gatunków.

Bezmiar oceanu fascynuje nas od setek lat. Zadbajmy o niego tak, jak on zadbał o nas!

Następny rozdział