Подкисление эстуаров

редактировать

Закисление эстуаров происходит, когда pH баланс воды в прибрежных морских экосистемах, особенно в лиманы, уменьшается. Вода, обычно считающаяся нейтральной по шкале pH, обычно идеально сбалансирована между щелочностью и кислотностью. Хотя закисление океана происходит из-за продолжающегося снижения pH океанов Земли, вызванного поглощением двуокиси углерода (CO 2) из атмосферы, Изменение pH в эстуариях сложнее, чем в открытом океане, из-за прямого воздействия поверхностного стока, антропогенного воздействия и динамики прибрежных течений. В океане движение волн и ветра позволяет диоксиду углерода (CO 2) смешиваться с водой (H 2 O), образуя угольную кислоту (H 2CO3). В результате волнового движения эта химическая связь перемешивается, что приводит к дальнейшему разрыву связи, в конечном итоге превращаясь в карбонат (CO 3), который является основным и помогает формировать раковины для океанских существ и две молекулы гидрона. Это создает потенциальную угрозу кислотности, поскольку ионы водорода легко связываются с любой структурой Льюиса с образованием кислотной связи. Это называется реакцией окисления-восстановления.

. Основное химическое уравнение имеет следующий вид:

CO2+ H 2 O ⇌ H 2CO3⇌ HCO 3 + H ⇌ CO 3 + 2 H

Однако, когда этот характер поглощения переносится в устье, кислотность увеличивается просто из-за относительного объема. Океанская вода поглощает 30-40 процентов всего CO 2, выбрасываемого в атмосферу, и тем не менее, благодаря своему огромному объему, она остается относительно упругой. Эстуарии - меньшие по объему, защищенные от волнения и подверженные воздействию человека в городских условиях - не поддерживают перемешивание воды и тем самым предотвращают разрушение. Когда это сочетается с CO 2 в результате воздействия человека, такого как выбросы автомобилей или удобрения, окисление происходит более легко из-за переизбытка ионов водорода и дополнительного катиона, что увеличивает скорость возникновения и продолжительность происходящего подкисления. Поскольку кислотность уровня воды в устьях продолжает колебаться, у некоторых видов, которые используют эстуарии в качестве нерестилищ, наблюдается снижение уровней воспроизводства.

Содержание
  • 1 Причины переменного pH
    • 1.1 Пресноводный поток
    • 1.2 Фотосинтез и дыхание
    • 1.3 Сточные воды
    • 1.4 Течения
  • 2 Воздействие на морскую жизнь
  • 3 Исследования
  • 4 Ссылки
Причины переменного pH

Пресноводный поток

устье определяется как «водоток, где прилив встречается с течением реки». Уровень pH в эстуариях сильно варьируется из-за притока пресной воды из рек и грунтовых вод, а также из-за первичной продуктивности (усугубляемой нагрузкой питательными веществами) и прибрежного апвеллинга. Пресная вода из рек обычно имеет более низкий pH, чем океанская вода (~ 7 по сравнению с ~ 8). Сезонные и годовые изменения в речном потоке, поступающем в устье реки, могут изменять pH на целые единицы.

Фотосинтез и дыхание

Первичная продукция (рост растений) изменяет pH на ежедневной, сезонной и ежегодной основе. Во время фотосинтеза из воды удаляется углекислый газ, повышая pH. При дыхании организмы выделяют углекислый газ. Это приводит к дневному циклу повышения pH в дневное время и к снижению pH в ночное время, когда дыхание является преобладающим. Аналогичным образом, pH выше зимой, когда выпас скота невысок по сравнению с продуктивностью.

Сточные воды

Многие эстуарии испытывают нагрузку питательными веществами от стока, содержащего сточные воды или удобрения, естественные или искусственные. Увеличение количества питательных веществ может стимулировать первичную продуктивность и изменить баланс между первичной продуктивностью и дыханием. Этот процесс может изменить pH на целые единицы в устье. Оба эти процесса затрудняют измерение общего изменения pH, связанного с повышенным уровнем углекислого газа в атмосфере. Это вызывает изменение pH на целые единицы в устье. Это затрудняет измерение общего изменения pH, а также повышения уровня углекислого газа в атмосфере.

Течения

В районах с прибрежным апвеллингом, таких как западное побережье Северной Америки, наблюдался рост в подкислении из-за более кислых глубинных вод, поднимающихся в устье. Это может оказать пагубное влияние на выживание кальцифицирующих организмов, потому что организмам гораздо труднее формировать и поддерживать свою раковину из карбоната кальция.

Воздействие на морскую жизнь
A кокколитофориды со многими кокколиты (пластины), образованные из карбоната кальция

По мере снижения pH морских систем это вызывает диссоциацию карбоната кальция (CaCO 3) поддерживать химическое равновесие. Карбонат кальция жизненно важен для кальцифицирующих организмов, таких как моллюски, кораллы и кокколитофориды (разновидность фитопланктона). Подкисление также вредит микроорганизмам в окружающей среде. Эти организмы либо непосредственно обеспечивают человека источником пищи, либо поддерживают экосистему, важную для человека.

Исследования

Подкисление эстуариев изучается для понимания биологических, химических и физических факторов, влияющих на pH в устья.

Ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-19 05:13:20
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте