Tra i più grandi alleati della Terra nella lotta contro il riscaldamento globale ci sono gli oceani. Dalla rivoluzione industriale, la combustione di combustibili fossili ha causato anidride carbonica, il gas serra dominante, per essere rilasciato nell'atmosfera. Circa il 25% di tale anidride carbonica viene prelevata ogni anno dall'atmosfera dagli oceani del mondo, senza la quale, l'atmosfera terrestre avrebbe una maggiore concentrazione e temperatura di gas serra.

Mentre si tira l'antropogenico, o artificiale, l'anidride carbonica dell'atmosfera fa bene al sistema terrestre, porta a problemi per gli oceani del mondo poiché l'anidride carbonica disciolta diventa acido carbonico e porta all'acidificazione degli oceani, cambiando la chimica degli oceani del mondo e influenzando alcune delle forme di vita al suo interno. In particolare, gli organismi che usano il calcio per costruire i loro scheletri carbonatici, come i coralli oi molluschi, avranno più difficoltà in condizioni acidificate.

Per aiutare a determinare le cause dell'acidificazione degli oceani su entrambe le coste del Nord America, Il professore dell'Università del Delaware Wei-Jun Cai ha collaborato con gli scienziati della National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), oltre a professori e professionisti di numerosi istituti di ricerca, condurre uno studio approfondito che esamini l'assorbimento di anidride carbonica e l'acidificazione degli oceani negli oceani costieri del Nord America.

Mentre l'acidificazione degli oceani in Nord America è stata studiata in piccoli, aree specifiche prima, questa è la prima volta che i ricercatori hanno confrontato i dati della costa orientale, località della costa occidentale e del Golfo del Messico.

Attraverso questo lavoro, i ricercatori sono stati in grado di identificare le somiglianze e le differenze dell'acidificazione degli oceani su entrambe le coste, oltre a segnalare i punti caldi che saranno particolarmente vulnerabili all'acidificazione degli oceani in futuro. I risultati di tale ricerca sono stati recentemente pubblicati in Comunicazioni sulla natura .

coste nordamericane

Cai ha affermato che per ricercare adeguatamente l'acidificazione degli oceani, il lavoro non può essere svolto da poche persone di una regione o addirittura di un paese. Questo studio ha coinvolto ricercatori negli Stati Uniti, Messico e Canada.

"Nel Nord America, così come a livello globale, stiamo cercando di coinvolgere il maggior numero possibile di paesi, " disse Caio, la Maria A.S. Professore Lighthipe presso la School of Marine Science and Policy del College of Earth di UD, Oceano e ambiente.

Per questo particolare progetto, l'obiettivo era sintetizzare le loro scoperte per mostrare come funziona l'acidificazione degli oceani in generale per gli oceani costieri del Nord America e come questi interagiscono con i processi fisici e biologici più localizzati.

"L'acidificazione degli oceani è ovunque, ma questo documento mostra sostanzialmente che, a seconda della posizione, può manifestarsi in modo molto diverso, " disse Cai.

Campionamento delle stesse posizioni latitudinali sulle coste est e ovest, così come il Golfo del Messico, nel corso di numerose crociere di ricerca, ha permesso ai ricercatori di vedere modelli diversi per la costa orientale e la costa occidentale del Nord America.

Il quasi equilibrio delle acque oceaniche con l'anidride carbonica atmosferica controlla l'ampio schema di acidificazione dell'oceano sulla costa orientale e sul Golfo del Messico mentre sulla costa occidentale, l'acidificazione degli oceani è potenziata da un ulteriore processo noto come upwelling.

Nelle acque oceaniche della costa orientale, il sistema di Corrente del Golfo in direzione nord porta caldo, acque ad alta salinità dai tropici mentre la corrente del Labrador in direzione sud porta freddo, acque a bassa salinità delle regioni artiche e subartiche.

Le acque settentrionali della costa orientale sono particolarmente sensibili all'assorbimento di anidride carbonica atmosferica, poiché la temperatura dell'oceano più fredda consente all'oceano di assorbire più anidride carbonica dall'atmosfera.

L'aumento dei livelli di anidride carbonica sconvolge l'equilibrio degli ioni carbonato nell'acqua di mare, rendendo difficile ad alcuni organismi, che hanno gusci composti dal minerale carbonato di calcio, per formare i loro gusci. Molti degli organismi colpiti sono critici per la salute dell'ecosistema.

"Le comunità costiere nord-orientali e occidentali sono molto consapevoli di questo potenziale danno che l'acidificazione degli oceani potrebbe portare alla loro regione perché gli organismi marini diventano più vulnerabili prima nelle acque settentrionali, " disse Cai.

Nelle acque meridionali più calde della costa orientale, i ricercatori hanno osservato livelli più bassi di carbonio inorganico disciolto e uno stato di saturazione minerale più elevato, il che significa che l'acidità è più bassa qui rispetto alle acque settentrionali.

Sulla costa occidentale, una sezione dell'oceano è influenzata dal California Current System (CCS), che si estende dagli Stati Uniti e dal confine canadese alla Bassa California. Il CCS è caratterizzato da forte, correnti fredde, ed eventi di risalita del vento.

Il risveglio porta più freddo, acque sotterranee ricche di nutrienti alla superficie dell'oceano per sostituire l'acqua di superficie che è stata spinta via dai venti. "L'acqua del sottosuolo ha un pH basso e un'alta anidride carbonica, che provoca stress al sistema biologico, " ha affermato il coautore Richard Feely del Pacific Marine Environmental Laboratory (PMEL) della NOAA. "Quindi la combinazione dell'assorbimento di anidride carbonica antropogenica dall'atmosfera e la risalita di CO ₂ L'acqua ricca a basso pH dal basso porta a una maggiore acidificazione in questa regione." Questo studio è stata la prima volta che le due coste sono state confrontate fianco a fianco per spiegare le loro caratteristiche più grandi.

"Abbiamo cercato di dare alla comunità, in particolare la comunità dei crostacei o le parti interessate che si preoccupano dell'acidificazione degli oceani su larga scala, la sensazione che sia le acque settentrionali che questi centri di risalita siano più vulnerabili alla CO . atmosferica ₂ aumenta, " disse Cai.

Le aree di interesse includono la CCS e le regioni costiere a latitudini settentrionali, come il Golfo del Maine nell'Atlantico e il Golfo dell'Alaska nel Pacifico, in quanto sono particolarmente sensibili e vulnerabili alla forzatura antropica dell'anidride carbonica.

Le crociere di ricerca si sono svolte tra il 2007 e il 2018, con quelle future previste per l'estate del 2020, 2021 e 2022 e i ricercatori sarebbero rimasti in acqua per 35-40 giorni alla volta.

Cai ha affermato che questa raccolta di dati non sarebbe stata possibile senza il gran numero di collaboratori internazionali. Spera che mettendo insieme tutti questi dati, può essere utilizzato per future ricerche sull'acidificazione degli oceani. Cai vorrebbe anche espandere questa analisi su scala globale.

"La diversa collaborazione regionale e gli sforzi di sintesi per mettere insieme i dati sono davvero importanti, "Ha detto Cai. "Abbiamo bisogno di più di questo tipo di lavoro di sintesi per insegnarci come questi diversi processi creano regioni di alta e bassa vulnerabilità della vita marina all'acidificazione degli oceani".