https://frosthead.com

En svøm gjennom havets fremtid

Jeg slipper jolle ankeret under de rødstrippede klippene til Maug. Den ubebodde øygruppen er blant de mest avsidesliggende av Marianene, som er territorier i USA i det vestlige Stillehavet. Maugs tre bratte, parentesformede øyer er toppen av en undervanns vulkan.

Maug, en del av Marianas Trench Marine National Monument, er en av en streng med undervannsvulkaner - noen aktive og spyrende gjørme, svovel og karbondioksid - som kan skryte av noen av verdens mest spektakulære geologier. En nærliggende seamount er vertskap for den eneste kjente svovelsjøen denne siden av Jupiter. Og Maug er det eneste stedet i verden der vulkanske ventiler under vann sender ut karbondioksid i et tropisk miljø med grunt vann.

Iført en maske og svømmeføtter, glir jeg i vannet og svømmer nordover for en kort tur inn i fremtiden til havene våre.

Når jeg begynner å padle mot strømmen langs den indre bredden av øya, ser jeg mange små fisker og mange korallhoder skylt i pastellblått, rosa og hvitt. Da blir vannet varmere og mørkere og det blir mindre og mindre koraller. Ytterligere 100 meter, og jeg begynner å se små bobler stige i spreng fra de små steinene på bunnen, som er dekket av brun slim som kalles cyanobakterier. De små fiskene forsvinner, et tegn på at vannkvaliteten endrer seg.

Der boblene kommer ut, er pH i vannet 6, 07, et nivå av surhet som vil drepe alt liv i verdenshavene. Noen få meter unna, der jeg svømmer, har de sure utslippene blitt fortynnet til en pH på 7, 8, som er hva forskerne spår at overflatehavsvann vil gjennomsnittlig i et halvt århundre.

Dette er dødssonen - mørk og forkjebnende, og ikke et vakkert syn. Men det er helt fascinerende for Rusty Brainard, leder for National Oceanic and Atmospheric Administrations Coral Reef Ecosystems Division, som var blant de første som svømte gjennom det i 2003. Det er fordi, sier han, det kan hjelpe oss å forstå hvordan skjær rundt om i verden vil reagerer på et forsurende hav.

Siden den industrielle revolusjonen har mennesker sluppet ut en overveldende 500 milliarder tonn karbondioksid (CO2) i atmosfæren. Denne varmegjennomførende gassen fikk planeten - som var klar for 100.000 års kjøling drevet av variasjoner i jordens bane - i stedet for å bli varmere.

Ken Caldeira, en forsker om klimaendringer ved Carnegie Institusjons avdeling for global økologi ved Stanford University, sier at vi spruter ut 30 milliarder tonn CO2 i året fra å brenne kull og olje, pluss ytterligere 7 milliarder tonn fra de indirekte effektene av avskoging og lage sement. Til sammenligning, sier han, er den naturlige CO2-produksjonen fra vulkanventiler, i luften og i vannet, omtrent en halv milliard tonn i året.

Omtrent en tredjedel av CO2 som er blitt avgitt siden år 1800 har blitt absorbert av verdenshavene, noe som betyr at klimaet vårt ikke er så varmt som ellers. Men det som er bra for isbjørn, er ikke bra for koraller: CO2 i vannet blir til kullsyre, noe som har økt surheten i det øverste 300 fot laget av havet med 30 prosent.

En NOAA-vitenskapsmann undersøker revet over en koloni av Porites rus langs østsiden av den sentrale åpne lagunen på Maug Island i Samveldet på Nord-Marianene. (Bilder med tillatelse av NOAA Pacific Islands Fisheries Science Center Coral Reef Ecosystem Division, Foto av Jake Asher) Etter hvert som havvann blir surere, må koraller og skalldyr bruke mer energi på å lage sine kalsiumkarbonatskaller, en prosess kjent som forkalkning. (Bilder med tillatelse av NOAA Pacific Islands Fisheries Science Center Coral Reef Ecosystem Division, Foto av Benjamin Richards) Mange skjær er allerede stresset av temperaturpikes som dreper korallkolonier i en prosess som kalles bleking og av overhøsting av fisk som holder korall-kvassende alger i sjakk. (Bilder med tillatelse av NOAA Pacific Islands Fisheries Science Center Coral Reef Ecosystem Division, Foto av Benjamin Richards) Gassbobler under overflaten fra et hydrotermisk ventilasjonssted langs den østlige margen av den sentrale åpne lagunen på Maug Island. (Bilder med tillatelse av NOAA Pacific Islands Fisheries Science Center Coral Reef Ecosystem Division, Foto av Benjamin Richards) Botniske samfunn i nærheten av et hydrotermisk ventilasjonssted langs den østlige kanten av den sentrale åpne lagunen på Maug Island. (Bilder med tillatelse av NOAA Pacific Islands Fisheries Science Center Coral Reef Ecosystem Division, Foto av Benjamin Richards)

Etter hvert som havvann blir surere, må koraller og skalldyr bruke mer energi på å lage sine kalsiumkarbonatskaller, en prosess kjent som forkalkning.

"Allerede har hastigheten som koraller vokser i Great Barrier Reef falt med 15 prosent på mindre enn 20 år, " sier Ove Hoegh-Guldberg, direktør for Center for Marine Studies ved University of Queensland, Australia. "Med denne hastigheten vil koraller sannsynligvis begynne å avta om 25 år." Forkalkning vil stupe til minimale nivåer - hvor korallveksten knapt er synlig - i midten av århundret, beregnet Hoegh-Guldberg i en artikkel publisert i Science i desember 2007.

Mange skjær er allerede stresset av temperaturpikes som dreper korallkolonier i en prosess som kalles bleking og av overhøsting av fisk som holder korall-kvassende alger i sjakk. "Det krever ikke mye av en nedgang i kalkforkalkningen for korallrev for å begynne å smuldre og erodere, " forklarer Hoegh-Guldberg. "Det etterlater alle fiskene og artene som støtter dem i korallrevene i hovedsak hjemløse, så de bare forsvinner."

Hoegh-Guldberg publiserte bevis for dette scenariet i 1999. I dag er han ikke lenger en ensom Cassandra. Mange forskere tror at når midten av århundret, når atmosfærisk CO2 vil være dobbelt så mye som det var i 1800, "vil alle korallrev slutte å vokse og begynne å oppløses, " hevder Jacob Silverman fra det hebraiske universitetet i Jerusalem i en artikkel publisert i mars i Geofysiske forskningsbrev .

"Det er relativt enkelt å forutsi effekten av forsuring på koraller, " sier Caldeira fra Carnegie, som tegnet uttrykket "forsuring av havet." "Vi vet at det vil gjøre det vanskeligere for mange andre marine arter å reprodusere, vi bare ikke vet i hvilken grad. ”

Problemet er at selv om det har vært flere perioder der havet har vært mye surere enn det forventet ville være i et århundre, tok prosessen minst 5000 år, noe som ga marine arter mye mer tid til å tilpasse seg. Nå er prosessen 1000 ganger raskere enn noen gang før, sier Hoegh-Gulberg, og det er grunnen til at han bekymrer seg for masseutryddelser.

Noe som bringer oss tilbake til Maug.

Den unike dødssonen, der vannet er så surt fra de vulkaniske ventilasjonsåpningene at ingen koraller kan overleve, er bare 30 fot på tvers og 200 fot langt. Etter at jeg svømte ut av det i ginklart vann fullt av fisk og koraller, snur jeg meg rundt og drar tilbake sørover, med strømmen, forbi ventilene. Både dødssonen og overgangssonen, der svært surt vann smelter sammen med normalt havvann, bør gi innsikt i hvordan koraller vil reagere på et hav i endring.

"Dette er det eneste grunne revet vi vet om hvor bestemte steder ser ut som vi forventer at mange skjær vil se ut om 50 eller 100 år, " sier Brainard på kontoret sitt i Honolulu. "Vi må studere hva som foregår i rommet mellom den døde sonen og den normale for å finne ut nøyaktig hvordan koraller reagerer på stadig surere vann."

Fordi havet absorberer CO2 så sakte og det allerede er så mye i atmosfæren, vil forsuring være mye vanskeligere å snu enn klimaendringer. Når jeg svømmer tilbake til båten, lurer jeg på hvor mye koraller mine (hypotetiske) barnebarn vil se. De vil helt sikkert se rike og fengslende fotografier og filmopptak av korallrev. I motsetning til den upfotograferte dodoen, vil skjærene våre, selv om de er redusert til sand, leve videre i vår fantasi.

En svøm gjennom havets fremtid