Войти
| Компонент | Концентрация (моль / кг) |
|---|---|
| H. 2O | 53,6 |
| Cl. | 0,546 |
| Na. | 0,469 |
| Mg. | 0,0528 |
| SO. 4 | 0,0282 |
| Ca. | 0,0103 |
| K. | 0,0102 |
| CT | 0,00206 |
| Br. | 0,000844 |
| BT (общий бор) | 0,000416 |
| Sr. | 0,000091 |
| F. | 0,000068 |
Химия океана, также известная как химия моря, находится под влиянием тектоника плит и растекание морского дна, волнение течения, отложения, pH уровни, атмосферные составляющие, метаморфическая деятельность и экология. Область химической океанографии изучает химический состав морской среды, включая влияние различных переменных. Морская жизнь адаптировалась к химическому составу, уникальному для океанов Земли, а морские экосистемы чувствительны к изменениям химического состава океана.
Люди оказали все большее влияние на химический состав океанов Земли, загрязнение в результате промышленных практик и землепользования значительно изменило океаны. Более того, повышение концентрации углекислого газа в атмосфере Земли привело к усилению закисления океана, что имеет негативные последствия для морских экосистем. Международное сообщество согласилось с тем, что восстановление химического состава океанов является приоритетной задачей, которая отслеживается в рамках цели 14 в области устойчивого развития, которая активно направлена на устранение этого антропогенного воздействия на океаны.
Цветное растворенное органическое вещество (CDOM), по оценкам, составляет 20-70% от содержания углерода в океанах, причем оно выше у устьев рек и ниже в открытом океане.
Морская жизнь по биохимии во многом похож на земные организмы, за исключением того, что они населяют соленую среду. Одним из следствий их адаптации является то, что морские организмы являются наиболее плодовитым источником галогенированных органических соединений.
Диаграмма, показывающая химический состав океана вокруг глубоководных источников гидротермальных источников Океан обеспечивает особая морская среда, населенная экстремофилами, которые процветают в необычных условиях температуры, давления и темноты. К таким средам относятся гидротермальные источники и черные курильщики и холодные выходы на дне океана с целыми экосистемами организмы, которые имеют симбиотические отношения с соединениями, которые обеспечивали энергию посредством процесса, называемого хемосинтез.
Изменения соотношения магния и кальция, связанные с гидротермальной активностью в срединно-океанических хребтах Морское дно, простирающееся на срединно-океанических хребтах, представляет собой систему ионного обмена глобального масштаба. Гидротермальные источники в центрах спрединга доставляют в океан различные количества железа, серы, марганца, кремния и других элементов, некоторые из которых переработаны в океаническую кору. Гелий-3, изотоп, который сопровождает вулканизм из мантии, испускается гидротермальными жерлами и может быть обнаружен в шлейфах в океане.
Скорость распространения на срединно-океанических хребтах колеблется в пределах 10 и 200 мм / год. Высокая скорость распространения вызывает усиление реакции базальта с морской водой. Отношение магний / кальций будет ниже, потому что больше ионов магния удаляется из морской воды и потребляется породой, а больше ионов кальция удаляется из породы и попадает в морскую воду. Гидротермальная активность на гребне хребта эффективна для удаления магния. Более низкое соотношение Mg / Ca способствует осаждению низкомагнезиальных полиморфных модификаций кальцита карбоната кальция (кальцита морей ).
Медленное распространение на срединно-океанических хребтах имеет противоположный эффект и приведет к более высокому Отношение Mg / Ca, благоприятствующее осаждению полиморфов карбоната кальция арагонита и высокомагнезиального кальцита (арагонитовые моря ).
Эксперименты показывают, что большинство современных высокомагнезиальных кальцитовых организмов были бы низкомагнезиальными кальцитами в кальцитовых морях прошлого, то есть что соотношение Mg / Ca в скелете организма изменяется в зависимости от соотношения Mg / Ca в морской воде, в которой он был выращен.
Минералогия рифообразующих организмов, производящих отложения, является таким образом, регулируется химическими реакциями, протекающими вдоль срединно-океанического хребта, скорость которых контролируется скоростью расширения морского дна.
Хотя загрязнение морской среды может быть очевидным, как в случае морской мусор, показанный выше, часто наибольший вред наносят невидимые загрязнители. Морское загрязнение ion возникает, когда вредные последствия возникают в результате попадания в океан химических веществ, частиц, промышленных, сельскохозяйственных и жилых отходы, шум или распространение инвазивных организмов. Восемьдесят процентов загрязнения морской среды происходит с суши. Загрязнение воздуха также является фактором, способствующим переносу в океан железа, углекислоты, азота, кремния, серы, пестицидов или частиц пыли. Доказано, что загрязнение земли и воздуха вредно для морских обитателей и их местообитаний.
. Загрязнение часто исходит из неточечных источников, таких как сельскохозяйственные стоки, унесенный ветром мусор и пыль. Загрязнение больших водоемов может усугубляться физическими явлениями, такими как биологические эффекты циркуляции Ленгмюра. Загрязнение питательными веществами, форма загрязнения воды, относится к загрязнению в результате чрезмерного поступления питательных веществ. Это основная причина эвтрофикации поверхностных вод, в которых избыток питательных веществ, обычно нитратов или фосфатов, стимулирует рост водорослей. Многие потенциально токсичные химические вещества прилипают к крошечным частицам, которые затем поглощаются планктоном и бентосными животными, большинство из которых являются либо кормушками, либо фильтраторами.. Таким образом, токсины концентрируются вверх в океане пищевых цепях. Многие частицы химически соединяются таким образом, чтобы сильно истощать кислород, в результате чего устья становятся аноксичными.
, когда пестициды включаются в морскую экосистему, они быстро впитываются в морские пищевые сети. Попадая в пищевую сеть, эти пестициды могут вызывать мутации, а также заболевания, которые могут быть вредными для человека, а также для всей пищевой сети. Токсичные металлы также могут попадать в морские пищевые сети. Они могут вызывать изменения в тканевом веществе, биохимии, поведении, воспроизводстве и подавлять рост морских обитателей. Кроме того, многие корма для животных имеют высокое содержание рыбной муки или рыбного гидролизата. Таким образом, морские токсины могут передаваться наземным животным и позже появляться в мясных и молочных продуктах.
Для защиты океана от загрязнения морской среды была разработана международная политика. Международное сообщество согласилось с тем, что сокращение загрязнения океанов является приоритетной задачей, которая отслеживается в рамках цели 14 в области устойчивого развития, которая активно направлена на устранение антропогенного воздействия на океаны. Есть разные способы загрязнения океана, поэтому на протяжении всей истории существовало множество законов, политик и договоров.Повышение уровня двуокиси углерода, вызванные антропогенными факторами или иным образом, могут повлиять на химический состав океана. Глобальное потепление и изменения солености имеют серьезные последствия для экологии морской среды . В одном из предложений предлагается сбросить огромное количество извести, основания, чтобы обратить вспять подкисление и «повысить способность моря поглощать углекислый газ из атмосферы»
Расчетное изменение морской воды pH, вызванное деятельностью человека CO. 2 между 1700-ми и 1990-ми годами, по данным Global Ocean Data Analysis Project (GLODAP) и Атлас Мирового океана 
NOAA предоставляет доказательства подъема «подкисленной» воды на континентальный шельф. На рисунке выше обратите внимание на вертикальные участки (A) температуры, (B) насыщенности арагонита, (C) pH, (D) DIC и (E) pCO. 2 на линии разреза 5 от точки Pt. Сент-Джордж, Калифорния. Поверхности потенциальной плотности накладываются на температурный разрез. Поверхность с потенциальной плотностью 26,2 очерчивает место первого случая, когда недонасыщенная вода поднимается с глубин от 150 до 200 м на шельф и выходит на поверхность у берега. Красные точки обозначают местоположения образцов. 
Инфографика закисления океана Закисление океана - это продолжающееся снижение pH океанов Земли , вызванный поглощением диоксида углерода (CO. 2) из атмосферы. Морская вода слегка щелочная (то есть pH>7), а подкисление океана включает в себя переход к нейтральным условиям, а не к кислым условиям (pH < 7). An estimated 30–40% of the carbon dioxide from human activity released into the atmosphere dissolves into oceans, rivers and lakes. Some of it reacts with the water to form угольная кислота. Некоторые из полученных результатов молекулы угольной кислоты диссоциируют на ион бикарбоната и ион водорода, тем самым увеличивая концентрацию ионов кислотности (H океана). В период с 1751 по 1996 год рН поверхности океана, по оценкам, снизился примерно с 8,25 до 8,14, что представляет собой увеличение почти на 30% концентрации ионов H в мировом океане. Согласно прогнозам моделей системы Земли, примерно к 2008 году кислотность океана превысила исторические аналоги и, в сочетании с другими биогеохимическими изменениями океана, могла подорвать функционирование морских экосистем и нарушить предоставление многих товаров и услуг, связанных с океана, начиная с 2100 года.
Считается, что повышение кислотности имеет ряд потенциально вредных последствий для морских организмов, таких как снижение скорости метаболизма и иммунных реакций у некоторых организмов и обесцвечивание кораллов. Увеличивая присутствие свободных ионов водорода, дополнительная угольная кислота, которая образуется в океанах, в конечном итоге приводит к превращению ионов карбоната в ионы бикарбоната. Щелочность океана (примерно равна [HCO 3 ] + 2 [CO 3 ]) не изменяется в процессе или может увеличиваться с течением времени из-за к растворению карбоната. Это чистое уменьшение количества доступных ионов карбоната может затруднить образование морских организмов, вызывающих кальцинирование, таких как коралл и некоторый планктон биогенный карбонат кальция, и такие структуры становятся уязвимыми для растворения. Продолжающееся закисление океанов может поставить под угрозу будущие пищевые цепи, связанные с океанами. Как члены Межакадемической группы, 105 академий наук выпустили заявление о закислении океана, в котором рекомендуется к 2050 году сократить глобальные выбросы CO. 2 как минимум на 50% по сравнению с уровень 1990 г. Чтобы свести к минимуму закисление океана, Цель 14 Организации Объединенных Наций в области устойчивого развития («Жизнь под водой») направлена на обеспечение сохранения и устойчивого использования океанов.
Последние исследования ставят под сомнение потенциал негативное влияние уровня закисления океана в конце века на поведение коралловых рыб и предполагает, что этот эффект может быть незначительным. Противоречиво, лабораторные эксперименты в контролируемой среде показали, что CO. 2 индуцировал рост видов фитопланктона. Полевые исследования коралловых рифов в Квинсленде и Западной Австралии с 2007 по 2012 год показывают, что кораллы более устойчивы к изменениям pH окружающей среды, чем считалось ранее, из-за внутренней регуляции гомеостаза; это делает тепловые изменения, а не подкисление, главным фактором уязвимости коралловых рифов из-за глобального потепления.
Хотя продолжающееся закисление океана, по крайней мере, частично антропогенно, оно происходило ранее в История Земли и последовавший за ней экологический коллапс в океанах оказали долгосрочное воздействие на глобальный круговорот углерода и климат. Наиболее ярким примером является палеоцен-эоценовый термальный максимум (ПЭТМ), который произошел примерно 56 миллионов лет назад, когда огромное количество углерода проникло в океан и атмосферу и привело к растворению карбонатных отложений во всем океане. бассейны.
Закисление океана сравнивают с антропогенным изменением климата и называют «злым двойником глобального потепления » и «другой проблемой CO. 2». Пресноводные водоемы также подвергаются закислению, хотя это более сложное и менее очевидное явление..
Ученый-планетолог использует данные с космического корабля Кассини исследовал морскую химию Сатурна луны Энцелада, используя, чтобы смотреть на изменения во времени. Присутствие солей может указывать на жидкий океан на Луне, повышая вероятность существования жизни «или, по крайней мере, для химических предшественников органической жизни».
