https://frosthead.com

Berenang Melalui Masa Depan Lautan

Saya menggugurkan sauh kapal di bawah tebing merah yang tebal. Kumpulan pulau yang tidak didiami adalah antara yang paling jauh dari Kepulauan Mariana, yang merupakan wilayah Amerika Syarikat di Pasifik Barat. Kepulauan Maug yang tiga curam, berbentuk kurungan adalah puncak gunung berapi di bawah air.

Maug, sebahagian daripada Monumen Nasional Marinir Trench Marin, adalah salah satu rangkaian gunung berapi di bawah air - lumpur, sulfur dan karbon dioksida yang aktif dan memuntahkan-yang mempunyai beberapa geologi yang paling hebat di dunia. Seamount berdekatan menganjurkan satu-satunya lautan sulfur yang diketahui di sisi Musytari. Dan Maug adalah satu-satunya tempat di dunia di mana lubang vulkanik bawah air memancarkan karbon dioksida dalam persekitaran air tropika dan cetek.

Memakai masker dan sirip, saya meluncur ke dalam air dan berenang ke utara untuk perjalanan singkat ke masa depan lautan kita.

Ketika saya mulai menerbangkan arus di sepanjang pantai dalam pulau timur, saya melihat ikan-ikan kecil yang berlimpah dan banyak kepala karang yang dibasuh dalam pastel biru, merah jambu dan putih. Kemudian air menjadi lebih hangat dan murkier dan ada karang yang kurang dan kurang. Satu lagi 100 kaki dan saya mula melihat gelembung kecil yang semakin meningkat dalam pecahan dari antara batu-batu kecil di bahagian bawah, yang diliputi dalam lendir coklat yang dipanggil cyanobacteria. Ikan kecil hilang, menandakan kualiti air berubah.

Di mana buih keluar, pH air adalah 6.07, tahap keasidan yang akan membunuh semua kehidupan di lautan. Beberapa meter jauhnya, di mana saya berenang, pelepasan berasid telah dicairkan ke pH sebanyak 7.8, yang mana para saintis meramalkan permukaan air laut akan rata-rata dalam setengah abad.

Ini adalah zon kematian-gelap dan megah, dan bukan penglihatan yang cantik. Tetapi ia sangat menarik kepada Rusty Brainard, ketua Bahagian Ekosistem Karang Laut Pentadbiran Awam dan Pentadbiran Atmosfera, yang merupakan antara yang pertama berenang melalui ia pada tahun 2003. Itu kerana, katanya, ia boleh membantu kita memahami bagaimana terumbu di seluruh dunia akan bertindak balas kepada lautan pengasinan.

Sejak Revolusi Perindustrian, manusia telah mengeluarkan 500 bilion metrik tan karbon dioksida (CO2) ke atmosfera. Gas yang mengepam haba ini menyebabkan planet-planet yang siap untuk 100, 000 tahun penyejukan didorong oleh variasi di orbit bumi-untuk mendapatkan lebih hangat.

Ken Caldeira, seorang saintis perubahan iklim di Jabatan Ekologi Global Institusi Carnegie di Stanford University, mengatakan bahawa kita memuntahkan 30 bilion tan CO2 setahun dari pembakaran arang batu dan minyak, ditambah lagi 7 bilion tan dari kesan tidak langsung penebangan hutan dan membuat simen. Sebagai perbandingan, katanya, pengeluaran CO2 semulajadi dari lubang vulkanik, di udara dan di dalam air, adalah sekitar setengah bilion tan setahun.

Kira-kira satu pertiga daripada CO2 yang telah dipancarkan sejak tahun 1800 telah diserap oleh lautan, yang bermaksud iklim kita tidak begitu panas kerana ia sebaliknya. Tetapi apa yang baik untuk beruang kutub tidak baik untuk karang: CO2 di dalam air bertukar menjadi asid karbonik, yang telah meningkatkan keasaman dalam lapisan 300 kaki atas laut sebanyak 30 peratus.

Seorang saintis NOAA menyelidik karang di atas tanah jajahan Porites rus di sepanjang bahagian timur lagun terbuka tengah di Pulau Maug di Komanwel Kepulauan Mariana Utara. (Gambar ihsan NOAA Pusat Sains Perikanan Kepulauan Pasifik, Bahagian Ekosistem Coral Reef, Foto oleh Jake Asher) Oleh kerana air laut menjadi lebih berasid, karang dan kerang mesti menghabiskan lebih banyak tenaga untuk membuat kerang kalsium karbonat mereka, suatu proses yang dikenal sebagai kalsifikasi. (Gambar ihsan NOAA Pusat Sains Perikanan Pulau Pasifik Bahagian Divisi Ekosistem Coral, Gambar oleh Benjamin Richards) Banyak terumbu telah ditekankan oleh pancang suhu yang membunuh jajahan karang dalam proses yang dipanggil pemutihan dan oleh terlalu banyak menuai ikan yang memelihara ganggang karang di periksa. (Gambar ihsan NOAA Pusat Sains Perikanan Pulau Pasifik Bahagian Divisi Ekosistem Coral, Gambar oleh Benjamin Richards) Gelembung gas bawah tanah dari tapak ventilasi hidroterma sepanjang margin timur lagun terbuka tengah di Pulau Maug. (Gambar ihsan NOAA Pusat Sains Perikanan Pulau Pasifik Bahagian Divisi Ekosistem Coral, Gambar oleh Benjamin Richards) Komuniti benthic berdekatan dengan tapak ventilasi hidrotermal sepanjang margin timur lagun terbuka tengah di Pulau Maug. (Gambar ihsan NOAA Pusat Sains Perikanan Pulau Pasifik Bahagian Divisi Ekosistem Coral, Gambar oleh Benjamin Richards)

Oleh kerana air laut menjadi lebih berasid, karang dan kerang mesti menghabiskan lebih banyak tenaga untuk membuat kerang kalsium karbonat mereka, suatu proses yang dikenal sebagai kalsifikasi.

"Sudah tentu, kadar di mana karang tumbuh di Great Barrier Reef telah jatuh sebanyak 15 peratus dalam masa kurang daripada 20 tahun, " kata Ove Hoegh-Guldberg, pengarah Pusat Pengajian Marin di University of Queensland, Australia. "Pada kadar ini, karang akan mula merosot mungkin dalam 25 tahun." Pengkalsifikasi akan merosot ke tahap yang minimum-di mana pertumbuhan karang hampir tidak dapat dilihat-pada pertengahan abad, Hoegh-Guldberg dikira dalam satu kertas yang diterbitkan dalam Sains pada bulan Disember 2007.

Banyak terumbu telah ditekankan oleh pancang suhu yang membunuh jajahan karang dalam proses yang dipanggil pemutihan dan oleh terlalu banyak menuai ikan yang memelihara ganggang karang di periksa. "Ia tidak mengambil banyak pengurangan karang bagi terumbu karang untuk mula runtuh dan terik, " jelas Hoegh-Guldberg. "Itu meninggalkan semua ikan dan spesies yang menyokong mereka di terumbu karang pada dasarnya tiada tempat tinggal, sehingga mereka akan hilang."

Hoegh-Guldberg menerbitkan bukti untuk senario ini pada tahun 1999. Hari ini dia tidak lagi seorang Cassandra kesepian. Ramai penyelidik percaya bahawa pada pertengahan abad, apabila CO2 atmosfera akan berganda pada tahun 1800, "semua terumbu karang akan berhenti berkembang dan mula dibubarkan, " kata Jacob Silverman dari Universiti Ibrani Yerusalem dalam satu kertas kerja yang diterbitkan pada bulan Mac Surat Penyelidikan Geofizik .

"Meramalkan kesan pengasidan pada karang agak mudah, " kata Caldeira dari Carnegie, yang mencipta istilah "pengasaman laut." "Kami tahu ia akan menjadikan lebih banyak spesies laut lain untuk menghasilkan semula, kami hanya tidak tahu sejauh mana. "

Masalahnya adalah bahawa walaupun terdapat beberapa tempoh di mana lautan telah lebih berasid daripada yang dijangka berada dalam abad, prosesnya mengambil masa sekurang-kurangnya 5, 000 tahun, yang memberikan spesies laut lebih banyak masa untuk menyesuaikan diri. Sekarang prosesnya adalah 1, 000 kali lebih cepat daripada sebelumnya, kata Hoegh-Gulberg, sebab itulah dia khawatir tentang kepupusan massal.

Yang membawa kita kembali kepada Maug.

Zon kematian yang unik, di mana airnya sangat berasid dari lubang vulkanik yang tiada karang boleh bertahan, hanya 30 kaki dan panjang 200 kaki. Selepas saya berenang keluar ke dalam air halus yang penuh dengan ikan dan karang, saya berbalik dan kembali ke selatan, dengan arus, melewati lubang-lubang. Kedua-dua zon kematian dan zon peralihan, di mana air yang sangat berasid bergabung dengan air laut biasa, harus memberi gambaran bagaimana karang akan bertindak balas terhadap perubahan lautan.

"Ini adalah satu-satunya terumbu cetek yang kita ketahui di mana bintik-bintik tertentu kelihatan seperti yang kita harapkan banyak terumbu akan kelihatan seperti dalam 50 atau 100 tahun, " kata Brainard di pejabatnya di Honolulu. "Kita perlu mengkaji apa yang berlaku dalam ruang di antara zon mati dan yang normal untuk mengetahui sama ada karang bertindak balas terhadap air yang semakin berasid."

Oleh kerana lautan menyerap CO2 dengan perlahan dan sudah banyak di atmosfera, pengasidan akan menjadi lebih sukar untuk dibalikkan daripada perubahan iklim. Semasa saya berenang kembali ke bot, saya tertanya-tanya berapa banyak cucu saya (hipotetis) yang akan saya lihat. Mereka pasti akan melihat gambar-gambar yang banyak dan menarik dan rakaman filem terumbu karang. Tidak seperti dodo yang tidak digambarkan, terumbu kita, walaupun mereka dikurangkan ke pasir, akan hidup dalam imaginasi kita.

Berenang Melalui Masa Depan Lautan