مشکل اول جهان در دهه گذشته
تغییرات اقلیمی، ایزوتوپ‌ها و آینده اقیانوس‌ها

مشکل اول جهان در دهه گذشته

اسیدی‌شدن اقیانوس‌ها به مشکل اول جهان در ۱۰ سال گذشته بدل شده است؛ زیرا که این پدیده پتانسیل بالایی در تأثیرگذاری بر زندگی شیلات و چرخه زیستی این موجودات دارد. اسیدی‌شدن اقیانوس‌ها باعث مجموعه‌ای از تغییرات شیمیایی در آب‌ها نیز می‌شود، مانند کاهش سطح pH که معیار مناسبی برای نشان‌دادن افزایش میزان اسیدی‌شدن این آب‌هاست.
کد خبر: ۶۵۴۶۰
بازدید : ۳۷۲
۲۲ آذر ۱۳۹۷ - ۱۳:۰۷
اسیدی‌شدن آب‌ها؛ مشکل اول جهان در دهه گذشته
 
آماج رحیمی میدانی|* نزدیک به ۷۰ درصد از سطح کره‌زمین را اقیانوس‌ها تشکیل داده‌اند. اقیانوس‌ها اصلی‌ترین نیروی تنظیم‌کننده شرایط جوی در سطح زمین و همچنین جذب‌کننده بیشترین میزان کربن موجود در زمین هستند. وجود اکوسیستم دریایی و ساحلی سالم و پاکیزه و تأثیرات بسزای این محیط‌ها، نقش مهمی در حیات موجود بر کره زمین دارد.
 
تغییرات اقلیمی و اسیدی‌شدن اقیانوس‌ها موجب کاهش تولید مواد غذایی، ایجاد مشکلات متعدد در حفاظت از خطوط ساحلی و درآمد‌زایی برای ساکنان این مناطق، به‌خطر‌افتادن منابع معیشتی و توسعه اقتصادی پایدار در این مناطق و کشور‌ها می‌شود.
 
اقیانوس‌ها تقریبا یک‌سوم دی‌اکسید‌کربنی را که انسان‌ها تولید و در جو پخش کرده‌اند، جذب می‌کنند. با افزایش انتشار گاز دی‌اکسید‌کربن در جو زمین و جذب‌شدن بیشتر این گاز ازطریق اقیانوس‌ها و دریا‌های موجود در سطح زمین، گنجایش این آب‌ها بسیار کاهش یافته است. به همین دلیل، این اضافه تولید گاز دی‌اکسید‌کربن در اقیانوس‌ها ته‌نشین شده و این خود باعث اسیدی‌شدن اقیانوس‌ها می‌شود. (دی‌اکسید‌کربن اصلی‌ترین دلیل اسیدی‌شدن اقیانوس‌ها است.) از طرفی اسیدی‌شدن آب‌ها باعث تخریب اکوسیستم و اکولوژی دریا‌ها و اقیانوس‌ها می‌شود.
 
این تخریب، زندگی میلیون‌ها نفر در سراسر دنیا را تحت تأثیر قرار می‌دهد. براساس آمار ارائه‌شده ازسوی سازمان خوار‌و‌بار و کشاورزی جهانی در سال ۲۰۱۶، حدود ۱۷۱ میلیون تن شیلات و آبزیان در جهان، صید و تولید شده است که ارزش این مقدار ۳۶۲ میلیارد دلار تخمین زده شده است. همچنین سرانه مصرف شیلات ۲۰ کیلوگرم در سال ۲۰۱۶ بوده است که این مقدار از ۹ کیلوگرم در سال ۱۹۶۱ افزایش چشمگیری داشته است. ب
 
راساس این آمار، بیشترین مقدار مصرف ماهی در جزایر واقع در جنوب اقیانوس آرام گزارش شده است که سرانه مصرف شیلات در این جزایر حدود ۵۰ کیلوگرم در سال است. با افزایش جمعیت کره‌زمین و احتیاج به پاسخ‌گویی به نیاز‌های غذایی جهان، اقیانوس‌ها نقش مهم‌تری از پیش خواهند داشت. به همین دلیل تخمین میزان دقیق کربن جذب‌شده از طریق اقیانوس‌ها و همچنین درک صحیح شرایط فعلی و آینده اقیانوس‌ها می‌تواند نقش بسزایی در مقابله با تغییرات اقلیمی داشته باشد. تکنیک‌های هسته‌ای و ایزوتوپ‌ها ابزار قدرتمندی برای مطالعه اسیدی‌شدن اقیانوس‌ها و کمک برای بررسی تغییرات گسترده (که موجب این پدیده شده‌اند) و اثرات بالقوه آن بر آبزیان هستند. هدف از این مقاله آشنایی خوانندگان با پدیده اسیدی‌شدن اقیانوس‌ها و استفاده از ایزوتوپ‌ها برای تعیین میزان تأثیر این پدیده بر اقیانوس‌ها، آبزیان و در آخر حیات ما بر کره‌زمین است.

تغییرات اقلیمی و اسیدی‌شدن اقیانوس‌ها
جذب دی‌اکسید‌کربن توسط آب‌های روی زمین بدون عواقب برای زندگی آبزیان نیست. این جذب موجب اسیدی‌شدن آب‌ها می‌شود که دانشمندان این پدیده را «مشکلات دیگر دی‌اکسید‌کربن» نامیده‌اند. اسیدی‌شدن اقیانوس‌ها به مشکل اول جهان در ۱۰ سال گذشته بدل شده است؛ زیرا که این پدیده پتانسیل بالایی در تأثیرگذاری بر زندگی شیلات و چرخه زیستی این موجودات دارد. اسیدی‌شدن اقیانوس‌ها باعث مجموعه‌ای از تغییرات شیمیایی در آب‌ها نیز می‌شود، مانند کاهش سطح pH که معیار مناسبی برای نشان‌دادن افزایش میزان اسیدی‌شدن این آب‌هاست.
 
این تغییرات قابل اندازه‌گیری‌اند: میانگین سطح pH اقیانوس‌ها از زمان انقلاب صنعتی ۰.۱ درصد کاهش یافته است که این مقدار برابر با افزایش ۲۶ درصدی سطح اسیدی‌شدن این آب‌هاست. با این حال، بسیار سخت است که تمام تأثیرات اسیدی‌شدن اقیانوس‌ها را بر زندگی آبزیان درک کرد.
 
مطالعات متعدد، اثرات مثبت و منفی این پدیده را بر شیلات و آبزیان نشان می‌دهد. کاهش میزان pH و تغییرات ایجادشده در سطح کربنات، شرایط را برای خوردگی کربنات کلسیم که ماده اصلی برای ساخت پوسته و اسکلت آبزیان است، فراهم می‌کند. بعضی از مرجان‌ها، پتروپود‌ها (حلزون‌های دریایی کوچک)، سخت‌پوستان مثل صدف‌ها و فیتوپلانکتون‌ها، به تغییرات شیمیایی در آب‌ها حساس‌اند. به علاوه، انرژی‌ای که این جانداران برای غلبه بر اسیدی‌شدن محیط مصرف می‌کنند، باعث کاهش انرژی مورد نیاز برای تولید مثل و رشد می‌شود.

ایزوتوپ‌ها و مقابله با اسیدی‌شدن اقیانوس‌ها
ایزوتوپ‌ها می‌توانند با اطلاعاتی که درباره اقیانوس‌ها به ما می‌دهند، نقش مهمی در مقابله با اسیدی‌شدن اقیانوس‌ها بازی کنند. به عنوان مثال، ایزوتوپ بور (B) به دانشمندان این اجازه را می‌دهد تا با استفاده از مرجان‌ها و فسیل‌ها سطوح pH اقیانوس‌ها را مطالعه کنند و رویداد‌هایی را که در گذشته موجب اسیدی‌شدن آب‌ها شده‌اند، ارزیابی کنند.
 
همچنین تکنیک‌های هسته‌ای و ایزوتوپ‌ها می‌توانند تأثیرات اسیدی‌شدن را بر موجودات دریایی مانند مرجان‌ها بررسی کنند. مرجان‌ها محل زندگی، تولید مثل و رشد میلیون‌ها گونه مختلف آبزیان هستند که به‌دلیل اسیدی‌شدن اقیانوس‌ها این مکان‌های دنج برای آبزیان به‌سرعت در حال از‌بین‌رفتن است. ایزوتوپ‌ها همچنین می‌توانند برای تخمین میزان گنجایش جذب و ذخیره دی‌اکسید‌کربن توسط اقیانوس‌ها استفاده شوند. اقیانوس‌ها به دو صورت کربن را ذخیره می‌کنند: ۱- پمپ حلالیت، ۲- پمپ بیولوژیکی کربن.
 
در مورد اولی، دی‌اکسید کربن موجود در اتمسفر در فرایندی فیزیکی و شیمیایی مانند تبادل گاز، انحلال و گردش در اقیانوس‌ها حل می‌شود. در پمپ‌های بیولوژیکی، کربن در قسمتی از فرایند که جزئی از فتوسنتز است، از طریق فیتوپلانکتون‌ها در سطح آب‌ها جذب شده و به صورت کربن ارگانیک در آب حال می‌شود. کسری از این کربن به‌صورت کربن غیرارگانیک بازیافت شده و در عمق اقیانوس‌ها ذخیره می‌شود.
 
اگر پمپ بیولوژیکی کربن در اقیانوس‌ها از بین برود، میزان دی‌اکسید‌کربن موجود در اتمسفر به اندازه ۲۰۰ تا ۴۰۰ پی‌پی‌ام (ذره در میلیون) بیشتر از میزان امروزی ۴۰۰ پی‌پی‌ام که برای نخستین‌بار در سال ۲۰۱۵ رسید، خواهد رسید. میزان کربن دفع‌شده در اقیانوس‌ها را می‌توان با جمع‌آوری ذرات غرق‌شده و رسوبات موجود در بستر اقیانوس‌ها و به کمک رادیوایزوتوپ‌های طبیعی توریم (Th) و پولونیوم (Po) سنجید. این رادیو‌ایزوتوپ‌ها تجزیه می‌شوند و به‌عنوان «ساعت» برای تعیین سرعت فرورفتن ذرات کربن استفاده می‌شوند.
 
*متخصص در کاربرد صلح‌آمیز انرژی هسته‌ای در حوزه شیلات و آبزیان
ارسال نظرات
نام:
ایمیل:
* نظر:
نگاه