https://frosthead.com

En svøm gennem havets fremtid

Jeg slipper jolleens anker under de rødstrækkede klipper i Maug. Den ubeboede øgruppe er blandt de fjerneste af Mariana-øerne, der er USAs territorier i det vestlige Stillehav. Maugs tre stejle, parentesformede øer er toppen af ​​en undervands vulkan.

Maug, en del af Marianas Trench Marine National Monument, er en af ​​en række undervands vulkaner - nogle aktive og spydende mudder, svovl og kuldioxid - der kan prale af nogle af verdens mest spektakulære geologier. En nærliggende seamount er vært for den eneste kendte svovlsø denne side af Jupiter. Og Maug er det eneste sted i verden, hvor vulkaniske åbninger under vand udsender kuldioxid i et tropisk miljø med lavt vand.

Brug af en maske og svømmeføtter glider jeg i vandet og svømmer nordpå for en kort tur ind i fremtiden for vores oceaner.

Når jeg begynder at padle mod strømmen langs den indre bredde af den østlige ø, ser jeg rigelige små fisk og masser af koralhoveder, der er vasket i pastellblåt, lyserødt og hvidt. Derefter bliver vandet varmere og mørkere, og der er mindre og mindre koraller. Yderligere 100 fod, og jeg begynder at se små bobler stige i burst fra de små klipper i bunden, som er dækket af brun slim kaldet cyanobakterier. De små fisk forsvinder, et tegn på, at vandkvaliteten ændrer sig.

Når boblerne kommer ud, er pH-værdien i vandet 6, 07, et niveau af surhedsgrad, der ville dræbe alt liv i verdenshavene. Et par meter væk, hvor jeg svømmer, er de sure emissioner blevet fortyndet til en pH-værdi på 7, 8, hvilket er, hvad forskere forudsiger, at overfladevandsvand vil gennemsnitligt i et halvt århundrede.

Dette er dødszonen - mørk og forudgående og ikke et smukt syn. Men det er helt fascinerende for Rusty Brainard, leder af National Oceanic and Atmospheric Administration's Coral Reef Ecosystems Division, som var blandt de første, der svømte igennem det i 2003. Det er fordi, siger han, det kan hjælpe os med at forstå, hvordan rev rundt om i verden vil reagerer på et forsurende hav.

Siden den industrielle revolution har mennesker udsendt en forbløffende 500 milliarder tons kuldioxid (CO2) i atmosfæren. Denne varmefangende gas fik planeten - som var klar til 100.000 års køling drevet af variationer i jordens bane - i stedet for at blive varmere.

Ken Caldeira, en videnskabsmand om klimaændringer ved Carnegie Institutionens afdeling for global økologi ved Stanford University, siger, at vi sprøjter 30 milliarder ton CO2 om året fra forbrænding af kul og olie plus yderligere 7 milliarder ton fra de indirekte effekter af skovrydning og at fremstille cement. Til sammenligning siger han, at den naturlige CO2-produktion fra vulkanhuller, i luften og i vandet, er omkring en halv milliard ton om året.

Cirka en tredjedel af CO2, der er blevet udsendt siden år 1800, er blevet absorberet af verdenshavene, hvilket betyder, at vores klima ikke er så varmt, som det ellers ville være. Men hvad der er godt for isbjørne, er ikke godt for koraller: CO2 i vandet omdannes til kullsyre, hvilket har øget surhedsgraden i det øverste 300 fod lag af havet med 30 procent.

En NOAA-videnskabsmand undersøger revet over en koloni af Porites rus langs den østlige side af den centrale åbne lagune på Maug Island i Commonwealth of the Northern Mariana Islands. (Fotos med tilladelse fra NOAA Pacific Islands Fisheries Science Center Coral Reef Ecosystem Division, Foto af Jake Asher) Når havvand bliver surere, skal koraller og skaldyr bruge mere energi på at fremstille deres calciumcarbonatskaller, en proces, der kaldes forkalkning. (Fotos med tilladelse fra NOAA Pacific Islands Fisheries Science Center Coral Reef Ecosystem Division, Foto af Benjamin Richards) Mange rev er allerede stresset af temperaturspidser, der dræber koralkolonier i en proces, der kaldes blegning og af overhøstning af fisk, der holder koral-kvægende alger i skak. (Fotos med tilladelse fra NOAA Pacific Islands Fisheries Science Center Coral Reef Ecosystem Division, Foto af Benjamin Richards) Underjordiske gasbobler fra et hydrotermisk udluftningssted langs den østlige kant af den centrale åbne lagune på Maug Island. (Fotos med tilladelse fra NOAA Pacific Islands Fisheries Science Center Coral Reef Ecosystem Division, Foto af Benjamin Richards) Botniske samfund nær et hydrotermisk udluftningssted langs den østlige kant af den centrale åbne lagune på Maug Island. (Fotos med tilladelse fra NOAA Pacific Islands Fisheries Science Center Coral Reef Ecosystem Division, Foto af Benjamin Richards)

Når havvand bliver surere, skal koraller og skaldyr bruge mere energi på at fremstille deres calciumcarbonatskaller, en proces, der kaldes forkalkning.

”Allerede er den hastighed, hvormed koraller vokser i Great Barrier Reef, faldet med 15 procent på mindre end 20 år, ” siger Ove Hoegh-Guldberg, direktør for Center for Marine Studies ved University of Queensland, Australien. ”Med denne hastighed vil koraller sandsynligvis begynde at falde om 25 år.” Forkalkning vil falde til minimale niveauer - hvor korallvækst næppe er synlig - i midten af ​​århundrede, beregnet Hoegh-Guldberg i et papir, der blev offentliggjort i Science i december 2007.

Mange rev er allerede stresset af temperaturspidser, der dræber koralkolonier i en proces, der kaldes blegning og af overhøstning af fisk, der holder koral-kvægende alger i skak. ”Det kræver ikke meget af et fald i revkalkningen for korallrev for at begynde at smuldre og erodere væk, ” forklarer Hoegh-Guldberg. "Det efterlader alle fiskene og de arter, der understøtter dem i korallrevene i det væsentlige hjemløse, så de bare forsvinder."

Hoegh-Guldberg offentliggjorde bevis for dette scenarie i 1999. I dag er han ikke længere en ensom Cassandra. Mange forskere mener, at i midten af ​​århundrede, når atmosfærisk CO2 vil være dobbelt så meget som det var i 1800, "vil alle korallrev ophøre med at vokse og begynde at opløse, " hævder Jacob Silverman fra det hebraiske universitet i Jerusalem i et papir, der blev offentliggjort i marts i Geofysiske forskningsbreve .

”Det er relativt let at forudsige virkningen af ​​forsuring på koraller, ” siger Caldeira fra Carnegie, der opfandt udtrykket ”forsuring af havet.” ”Vi ved, det vil gøre det sværere for mange andre marine arter at reproducere, vi bare ikke ved i hvilket omfang. ”

Problemet er, at selvom der har været flere perioder, hvor havet har været meget syrligere end det forventes at være i et århundrede, tog processen mindst 5.000 år, hvilket gav marine arter meget mere tid til at tilpasse sig. Nu er processen 1.000 gange hurtigere end nogensinde før, siger Hoegh-Gulberg, hvorfor han bekymrer sig om masseudryddelser.

Hvilket bringer os tilbage til Maug.

Den unikke dødszone, hvor vandet er så surt fra de vulkanske åbninger, at ingen koraller kan overleve, er kun 30 fod på tværs og 200 fod lang. Når jeg svømmer ud af det i gin-klart vand fuld af fisk og koraller, vender jeg mig rundt og går tilbage sydpå med strømmen forbi ventilationshullerne. Både dødszone og overgangszone, hvor stærkt surt vand smelter sammen med normalt havvand, bør give indsigt i, hvordan koraller vil reagere på et skiftende hav.

”Dette er det eneste lave rev, vi kender til, hvor visse pletter ser ud, ligesom vi forventer, at en masse rev vil se ud om 50 eller 100 år, ” siger Brainard på sit kontor i Honolulu. ”Vi er nødt til at undersøge, hvad der foregår i rummet mellem den døde zone og den normale for at finde ud af, hvordan koraller reagerer på stadig mere surt vand.”

Fordi havet optager CO2 så langsomt, og der allerede er så meget i atmosfæren, vil forsuringen være meget sværere at vende end klimaændringerne. Når jeg svømmer tilbage til båden, spekulerer jeg på, hvor meget koraller mine (hypotetiske) børnebørn vil se. De vil helt sikkert se rigelige og betagende fotografier og filmoptagelser af korallrev. I modsætning til den ikke-fotograferede dodo, vil vores rev, selvom de er reduceret til sand, leve videre i vores fantasi.

En svøm gennem havets fremtid