Havets overgangsalder: Surere, med hetetokter og åndenød

2 weeks ago 11

– Havet er verdens største naturlige karbonlager. Det har lenge tjent oss vel gjennom å ta seg av en tredjedel av CO2-utslippene våre, sier havforsker Melissa Chierici.

Havet har tatt seg av noen av utslippene våre fra ferieturen til Thailand, bilturen til jobb, tacofredagene, og ikke minst: fra fossilt brensel.

Og det er CO₂-et fra all vår menneskelige aktivitet som nå fører til at vårt største karbonlager begynner å nærme seg tålegrensa. Klimaet endrer seg, og isen smelter. Havet i Arktis blir surere.

– Vi ser at havet er i endring.

Årelang overvåkning

Melissa Chierici har i mange år forsket på miljøet i havet. Hun er kjemisk oseanograf og forsker på komplekse biologiske, fysiske og kjemiske prosesser i havet.

Dette gjør hun for å forstå hvordan havmiljøet fungerer og hvordan det påvirkes av klimaendringer og menneskelig aktivitet.

– Det er ikke så enkelt å forklare, men vi tar ulike prøver for å måle havets helse. Nesten som en lege tar blodprøver av en pasient. Mens en lege skal finne ut oksygennivå og surhetsgrad i blodet, undersøker vi havets surhetsgrad, oksygen og CO2-opptak, forklarer Chierici.

Sammen med fysiske oseanografer som undersøker havstrømmer, temperatur og saltholdighet gjennom vannsøylen, utforsker Chierici hvordan miljøet i havet henger sammen.

– Oseanografens jobb er å forstå, både hvordan havet selv påvirker klimaet og hvordan klimaendringer påvirker havet. Men også å finne ut hvilke konsekvenser endringer i havmiljøet har for dyrene som lever i havet og økosystemet de er en del av, sier hun.

Sure miner

Men det kan bli for mye. Også for havet.

– Havene i nord er spesielt utsatt fordi kaldt arktisk vann evner å ta opp mer CO₂ enn varmere hav. Spesielt den nordlige delen av Barentshavet tar opp mer CO₂ enn andre hav. Det ser vi allerede konsekvensene av. Miljøet i havet endres raskere her, forteller Chierici.

Dette er ny kunnskap. Gjennom forskningsprogrammet Arven etter Nansen har forskerne studert 20 år lange tidsserier med observasjoner av vannoverflaten. Mange av disse prøvene er samlet inn og analysert av forskere ved Havforskningsinstituttet (HI).

Resultatet er kart som fremstiller endringene i miljøet øverst i vannsøylen. Ikke bare kan man se hvor mye is som er borte, man kan også se at havet blir surere.

– Vi legger målinger av CO2-nivå som egne lag i kart over Barentshavet. Det gir oss mulighet til å se endringer i havmiljøet over tid. Hvor de skjer, hvor raskt de skjer og hvor de skjer raskest. Når vi så legger på flere lag med målinger av is og temperatur, finner vi sammenhengene. I Barentshavet og områdene rundt har CO2-nivået økt betraktelig de siste tiårene, sier Chierici.

Så, Barentshavet tar altså opp mer CO₂ enn andre hav, og det blir surere. Forsuringen her skjer fortere enn andre steder.

– Det kan vi si med sikkerhet fordi vi gjør årlige «helsesjekker». Vi måler det samme, på samme sted og samme dyp hvert eneste år. Det gjør oss i stand til å dokumentere disse endringene, sier hun.

Overbelastning og onde sirkler

Klimaendringer er ikke omdiskutert blant oseanografer. At havet er blitt varmere, er det ikke tvil om. Og de islagte områdene i Arktis krymper.

– Vi vet at havet er varmere, surere og at oksygennivået er i endring. Vi er allerede utenfor normalen, ser Chierici.

Havets evne til å ta opp og «behandle» CO₂ handler egentlig om forholdet mellom syre og base.

Enkelt forklart: Syre er et stoff som får vann til å smake surt. Base er et stoff som fjerner den sure smaken. I havets tilfelle er det CO₂ som gjør havet surt, mens salt sjøvann inneholder baser som fjerner surheten. Noe forskerne kaller buffer.

Men når isen smelter, påvirker det havets evne til å ta opp CO₂ på flere nivå og på flere måter. Havforsuringen skjer raskere. Samtidig blir effekten av surheten (lavere pH) større.

Fordi:

Is som dekker overflaten, begrenser havets direkte opptak av CO₂. Større åpne områder gjør at havet tar opp mer CO₂.
Når isen smelter, blir ferskvannet liggende langt oppe i vannsøylen. Kaldt ferskvann suger til seg mer CO₂ enn salt vann.
Smeltevann fra is svekker basene, altså bufferkapasiteten i havet. Grunnen er at ferskvann ikke nøytraliserer CO₂ like godt som saltvann.

Som om ikke det er nok, føres atlanterhavsvann inn med havstrømmene. Det inneholder mye menneskeskapt CO₂ fra før og bidrar til ytterligere svekking.

– Sammen fører alt dette til en slags overbelastning. Havet blir fortere surt samtidig som motstandskraften mot forsuring svekkes, sier Chierici.

Kart som viser både CO2-nivå og isdekke, viser klare sammenhenger mellom mindre is, høyere CO2-opptak og surere hav.

– Overflaten av Barentshavet er blitt surere. Når forsuringen forplanter seg ned i vannsøylen, vil det få enda større konsekvenser for livet i havet. Og det er det vi må studere nå, hva som skjer lenger ned i dyphavet, forklarer oseanografen.

Kalk for å bli stor og sterk

Når miljøet i havet blir surere, blir det dårligere forhold for kalk. Ganske enkelt fordi kalk løses opp av syre.

Noe man husker fra oppveksten, er gjerne mantraet om å drikke melk. Fordi unger trenger kalk for å vokse seg store og sterke. Det samme gjelder for mange arter i havet.

– Mange arter er avhengige av kalk. Snegler bygger skall, reker og hummer bruker kalk til å binde leddene, fiskeyngel skal bygge skjelett og vokse. Når havet blir surere, må dyrene bruke mer energi for å produsere kalk. Vi vet ikke hvordan de vil tilpasse seg over tid, men skall og skjelett vil bli svakere, forteller Chierici.

Det betyr mer utfordrende forhold for ulike planktonarter, reker, hummer, snegl og muslinger, sjøstjerner, kråkeboller og koraller. I verste fall kan arter dø ut eller blir utkonkurrert av andre arter som tåler forsuringen bedre.

– Vingesnegl er for eksempel mat for mange fiskeslag, sjøfugl og marine pattedyr. Dersom den forsvinner, rammes hele næringskjeden – og økosystemet vil endre seg. Korallrev fungerer som oppvekstområder for mange ulike arter, og de trenger kalk for å bli harde og motstandsdyktige. Om de blir svakere, mindre og færre, vil det gå ut over mange ulike arter, forklarer Chierici.

Håp for havet?

For noen tiår siden var det ozonlaget man snakket om. Laget i atmosfæren som beskytter jorda og oss som lever her fra å bli stekt av solen.

På 1970-tallet ble det oppdaget hull i ozonlaget, og tiltak ble gjort for å beskytte det. I dag er ozonlaget på bedringens vei.

Men kan vi også lykkes med å snu utviklingen i havet?

– Dessverre er det slik at endringene i havet ikke kan reverseres. Det som allerede er skjedd, må vi forholde oss til. Men om vi klarer å stoppe utslippene, kan vi bremse og kanskje sørge for at forsuringen flater ut. Spørsmålet er om vi rekker det i tide, for det må skje nå, oppfordrer Chierici.

Havets opptak av CO₂ er i utgangspunktet en naturlig prosess, som overgangsalderen også er. Men noen overganger kan bli vel heftige, og dit hen er vi kommet med havet.

Fastlegen har allerede satt diagnosen, men fortsatt er mye usikkert. Både med hensyn til symptomene og hvor lang tid vi har igjen.

Fakta om havforsuring

Havforskningsinstituttet har gjennom Miljødirektoratet fått hovedansvaret for å overvåke havforsuring med observasjoner i hele vannkolonnen i norske farvann, og er en viktig bidragsyter. Langs HIs overvåkingssnitt samles prøver inn og analyseres på den spesialiserte CO2-laben ved instituttets avdeling i Tromsø.

Karbondioksid (CO2) finnes naturlig både i vann og luft, og er i utgangspunktet en helt naturlig klimagass som også er viktig for livet på jorda.
Gjennom helt naturlige prosesser tar havet opp store mengder karbondioksid fra lufta. Hver gang vi puster ut, slipper vi CO₂ ut fra lungene våre.
Havet er en viktig del av karbonkretsløpet, hvor naturlig CO₂ tas opp, gir liv til planter og gjenbrukes i nytt oksygen vi kan puste inn.
Ifølge FNs klimapanel har havet tatt opp 20–30 prosent av de totale CO2-utslippene siden 1980-tallet.
Det er en likevekt mellom gassene i atmosfæren og oppløste gasser i vann og sjø på jorda. Når mengden CO₂ øker i atmosfæren som følge av utslipp, blir mer CO₂ tatt opp i havet.
Når CO₂ reagerer med vann (H2O) dannes karbonsyre. Dannelse av karbonsyre fører til at hydrogenioner frigjøres. Dette fører til lavere pH og surere hav (havforsuring).
En del av hydrogenionene reagerer med karbonat og danner bikarbonat. Når karbonat bindes opp på denne måten, reduseres tilgjengeligheten på karbonat i havet. Karbonat er en viktig bestanddel i kalk. Derfor kan organismer som danner skall av kalk få problemer når det blir mindre karbonat.
På grunn av forsuringen har havets evne til å ta opp CO₂ blitt redusert. I framtiden vil derfor mer av CO2-utslippene hope seg opp i atmosfæren, noe som vil akselerere klimaendringene.

Kilde: Havforskningsinstituttet og Miljødirektoratet

Referanser:

Elizabeth Jones mfl.: Inorganic carbon and nutrient dynamics in the marginal ice zone of the Barents Sea: seasonality and implications for ocean acidification. Progress in Oceanography, 2023. Doi.org/10.1016/j.pocean.2023.103131

Ylva Ericson mfl.: Rapid fCO2 rise in the northern Barents Sea and Nansen Basin. Progress in Oceanography, 2023. Doi.org/10.1016/j.pocean.2023.103079