Morze kwaśne

Za sprawą dodatkowego dwutlenku węgla pH wód powierzchniowych oceanów spadło ze średniej 8,2 do 8,1. (…) Obniżenie o 0,1 oznacza, że oceany są teraz o 30% bardziej kwasowe niż w 1800 r. Jeśli przyjmiemy, że ludzie będą kontynuować spalanie paliw kopalnych, oceany będą nadal absorbować dwutlenek węgla i będą coraz bardziej zakwaszone. Jeśli te tendencje się utrzymają, pH powierzchni oceanu do połowy tego stulecia spadnie do 8,0, a do końca wieku do 7,8. W tym momencie oceany będą 150% bardziej kwasowe niż na początku rewolucji przemysłowej.
Dzięki CO2 wypływającemu z kominów woda wokół Castello Aragonese zapewnia prawie idealny wgląd w to, co w przyszłości czeka oceany. To dlatego zapuściłam się tutaj w styczniu, mimo że coraz bardziej drętwiałam z zimna. Dzięki temu miałam okazję pływać (choć przez chwilę wydawało mi się, że tonę) w morzu jutra.

Do czasu, kiedy wróciliśmy do przystani na Ischii, bardzo wzmógł się wiatr. Na pokładzie było pełno pustych zbiorników na powietrze, skafandrów i skrzyń pełnych próbek. Po wyładowaniu wszystko musiało zostać przeniesione wąskimi uliczkami do stacji biologii morskiej, usytuowanej na stromym wzniesieniu z widokiem na morze. (…)

Włożone do akwariów w piwnicznym laboratorium zwierzęta, które Buia i Hall-Spencer zebrali wokół Castello Aragonese, na początku wydawały się bezwładne – a takiemu laikowi jak ja wręcz nieżywe. Po chwili jednak zaczęły ruszać mackami i wyszukiwać jedzenie. Były wśród nich: rozgwiazda bez jednego ramienia, dość cienki koralowiec, a także jeżowce, które poruszały się w akwarium na 12 nóżkach ambulakralnych (ruch takich nóżek jest skoordynowany, rozprostowują się i kurczą w odpowiedzi na nacisk wody). Była też 15-centymetrowa strzykwa, która przypominała mi kaszankę, a nawet jeszcze gorzej: kupę. W chłodnym laboratorium destrukcyjny wpływ kominów wydawał się oczywisty. Osilinus turbinatus to powszechnie występujący śródziemnomorski ślimak z muszlą w czarno-białe plamy, której wzór przypomina skórę węża. Ślimak w akwarium nie miał wzoru; zewnętrzna pofałdowana warstwa muszli zniknęła i odsłoniła gładką, białą warstwę poniżej. Czareczka Patella caerulea normalnie ma kształt chińskiego kapelusza słomkowego. Tymczasem kilka z zebranych przez Buię miało ubytki, przez które widać było ciała w kolorze wosku. Wyglądały, jakby zostały zanurzone w kwasie, co w pewnym sensie odpowiada prawdzie.

„LUDZIE DUŻO ENERGII wkładają w to, żeby pH ich krwi było stałe, ponieważ jest to naprawdę ważne – powiedział Hal-Spencer, podnosząc głos, żebym go usłyszała w hałasie lejącej się wody. – Ale niektóre niższe organizmy nie mają takich możliwości. Muszą znosić to, co się dzieje na zewnątrz, i dochodzą do granic swoich możliwości”.

Później, przy pizzy, Hall-Spencer opowiedział mi o swojej pierwszej wyprawie do kominów wulkanicznych. To było latem 2002 r., kiedy pracował na włoskim statku badawczym „Urania”. Pewnego upalnego dnia „Urania” przepływała obok Ischii, kiedy załoga postanowiła zakotwiczyć i się wykąpać. Kilku włoskich naukowców, którzy wiedzieli o kominach, zabrało Halla-Spencera, żeby je zobaczył. Spodobało mu się to doświadczenie (pływanie wśród bąbelków przypomina trochę kąpiel w szampanie), ale też skłoniło do przemyśleń.

W tym czasie biolodzy morscy dopiero uczyli się rozpoznawać niebezpieczeństwa związane z zakwaszeniem. Dokonano pierwszych niepokojących obliczeń i przeprowadzono pierwsze doświadczenia na zwierzętach wyhodowanych w laboratoriach. Hallowi-Spencerowi przyszło do głowy, że kominy mogłyby być wykorzystane do nowych, ambitniejszych badań. Nie obejmowałyby one tylko kilku gatunków wychowanych w akwariach, ale kilkadziesiąt żyjących i rozmnażających się w swoim naturalnym (czy też, jeśli wolicie, naturalnie nienaturalnym) środowisku. (…)
Dwa lata zajął mu powrót na Ischię. Nie miał funduszy na projekt i dlatego mało kto traktował go poważnie. Nie było go stać na pokój w hotelu, więc rozbił namiot na półce skalnej. Do zbierania próbek używał porzuconych plastikowych butelek. „Czułem się jak Robinson Crusoe”, wspomina.

W końcu udało mu się przekonać wystarczającą liczbę ludzi, w tym Buię, że coś w tym jest. Ich pierwszym zadaniem było stworzenie szczegółowej mapy poziomu pH wokół wyspy. Potem wykonali spis organizmów żyjących w różnych strefach pH. To wiązało się z umieszczeniem metalowych ram wzdłuż brzegów i rejestrowaniem każdego małża, każdej pąkli i czareczki, które trzymały się skał. Wiązało się to też ze spędzaniem wielu godzin pod wodą i liczeniem przepływających ryb.

W wodach daleko od kominów Hall-Spencer z kolegami znaleźli typowy zestaw śródziemnomorskich gatunków, w tym: gąbkę (Agelas oroides), wyglądającą jak pianka izolacyjna, salpę (Sarpa salpa) – popularną wśród smakoszy rybę, której zjedzenie czasami wywołuje halucynacje, i jeżowca z liliowym narządem gębowym (Arbacia lixula). W okolicach żyły też kolczaste, różowawe krasnorosty (Amphiroa rigida) oraz zielone wodorosty, które tworzą serię połączonych dysków (Halimeda tuna). Spis ograniczał się do organizmów widocznych gołym okiem. W tej wolnej od kominów okolicy doliczono się 69 gatunków zwierząt i 51 gatunków roślin.

KIEDY HALL-SPENCER i jego zespół założyli kwadranty bliżej kominów, uzyskali zgoła odmienne wyniki. Balanus perforatus to szarawa pąkla, przypominająca maleńki wulkan. Występuje powszechnie od zachodniej Afryki po Walię. W strefie pH 7,8, odpowiadającej morzom z nie tak odległej przyszłości, ten gatunek nie występował. Omułek śródziemnomorski (Mytilus galloprovincialis), niebiesko-czarny małż charakterystyczny dla Morza Śródziemnego, tak dobrze się przystosowuje, że w wielu częściach świata jest gatunkiem inwazyjnym. W wodach wokół kominów omułków jednak nie było. Nie znaleziono także: sztywnych, czerwonawych koralek Corallina elongata i Corallina officinalis, będących przedstawicielami krasnorostów; należącego do pierścienic wieloszczeta Pomatoceros triqueter, trzech gatunków koralowca, kilku gatunków ślimaków i małża zwanego Arką Noego (Arca noae). W sumie ze strefy pH 7,8 zniknęła jedna trzecia gatunków znalezionych w strefie wolnej od kominów. „Niestety, punkt krytyczny, w którym ekosystem zaczyna się rozpadać, to pH 7,8. Osiągniemy go do 2100 r.”, mówił mi Hall-Spencer. Jak na Brytyjczyka przystało, wyraził tę opinię w niezwykle wyważony sposób, i dodał: „To dosyć niepokojące”.

Odkąd Hall-Spencer opublikował w 2008 r. pierwszy artykuł dotyczący kominów, nastąpiła eksplozja zainteresowania zakwaszeniem i jego efektami. Powstały międzynarodowe projekty badawcze (…), przeprowadzono setki, a może nawet tysiące eksperymentów na pokładach statków, w laboratoriach i tzw. mezosystemach, które pozwalają zmieniać warunki na wydzielonym obszarze prawdziwego oceanu.

Wszystkie te eksperymenty potwierdzały zagrożenia związane z podniesieniem poziomu CO2. Chociaż wiele gatunków będzie się miało dobrze, a nawet będą kwitnąć w zakwaszonym oceanie, inne czeka zagłada. (…)

ULF RIEBESELL to biolog morza z GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (Ośrodka Badań Oceanograficznych GEOMAR-Helmholtz w Kilonii). Kierował kilkoma dużymi badaniami dotyczącymi zakwaszenia oceanu u wybrzeży Norwegii, Finlandii i Svalbardu. Odkrył, że w zakwaszonych wodach najlepiej radzi sobie pikoplankton (plankton o mniej niż dwóch mikronach średnicy) – tak mały, że tworzy własne mikroskopijne sieci pokarmowe. Kiedy jego liczebność wzrasta, zużywa on więcej substancji odżywczych i cierpią na tym większe organizmy.

„Jeśli pytasz o to, co się wydarzy w przyszłości, to moim zdaniem dowody wskazują na to, że nastąpi redukcja bioróżnorodności – powiedział mi Riebesell. – Niektóre najbardziej wytrzymałe organizmy zwiększą swoją liczebność, ale ogólnie różnorodność zniknie. To się stało we wszystkich przypadkach masowych wymierań”. (…)

Dlaczego zakwaszanie oceanów jest tak niebezpieczne? Trudno odpowiedzieć na to pytanie, bo lista powodów jest długa. W zależności od tego, na ile organizmy są w stanie utrzymywać równowagę procesów życiowych, zakwaszanie może wpływać na tak podstawowe procesy jak metabolizm, aktywność enzymów i funkcje białek. Wraz ze zmianą składu społeczności mikrobów zakwaszenie zmieni dostępność podstawowych składników odżywczych, takich jak żelazo i azot, a także ilość światła w wodzie i sposób rozchodzenia się dźwięków (ogólnie rzecz biorąc, oczekuje się, że zakwaszone oceany będą głośniejsze). Wydaje się, że ten proces ułatwi też rozwój sinic (…)

Gdybyśmy dodawali CO2 do powietrza wolniej, w grę wchodziłyby dodatkowo takie procesy geofizyczne jak wietrzenie skał, a wtedy zakwaszenie mogłoby zostać zrównoważone. Jednak w tej chwili poruszamy się zbyt szybko dla procesów geologicznych – nie dotrzymają nam tempa. (…)

Tytuł, skróty i ilustracje pochodzą od redakcji

Fragmenty uhonorowanej Nagrodą Pulitzera książki Elizabeth Kolbert Szóste wymieranie. Historia nienaturalna, tłum. Tatiana Grzegorzewska i Piotr Grzegorzewski, W.A.B., Warszawa 2016