En av de mest oroande konsekvenserna av de ökande halterna av koldioxid i atmosfären, är att havsvattnet ”försuras”, vilket  antas påverka det marina livet, framför allt skaldjur och koraller, negativt, eftersom de är beroende av kalcifiering, som skulle kunna hämmas av ett sjunkande pH-värde.

När vatten absorberar koldioxid bildas den svaga syran divätekarbonat (kolsyra, som i kolsyrade drycker), som påverkar vattnets PH åt det sura hållet.

Det betyder inte att vattnet blir surt i teknisk mening, utan mindre alkaliskt. Havsvatten är tydligt alkaliskt, runt pH 8 – som jämförelse kan nämnas att destillerat vatten (rent regnvatten) har ett pH mellan 5,6 och 7. Men värdet varierar både geografiskt och över tid beroende på temperatur, havsdjup, marin fotosyntes, vulkanism, havsströmmar och geologiska förhållanden. Uppvällning av kallt vatten ger lokalt lägre pH, eftersom det kan absorbera mer koldioxid är varmt vatten. Om haven blir varmare kan de alltså absorbera mindre koldioxid. Uppvärmning leder till att haven avger koldioxid, vilket bidrar till att öka halterna i atmosfären.

a5b317_44f410c6f46e4797b306ee547e4b8b27mv2

Men inte ens all koldioxid i världen skulle kunna göra haven sura. Miljontals år av sedimenterad kalk från skaldjur har dessutom försett haven med en gigantisk buffer mot försurning. Tillsammans med kolet från koldioxiden bildar det kalciumkarbonat som skaldjur behöver för att förstärka sina skal.

Vad finns det då för data? Försuras haven?

På Aloha-stationen norr om Hawaii mäter man pH-halten i havet kontinuerligt sedan slutet på 1980-talet:

pH Hawaii

Skalan är dock förledande. Det ser dramatiskt ut, men under 18 år har faktiskt pH-halten bara förändrats med 0,034 enheter på en 14-gradig skala:

Aloha site measurements ny

Om trenden skulle fortsätta till år 2100 skulle havets PH ha sjunkit med totalt ungefär 0,17 enheter till strax under pH 8 (7,945), dvs fortfarande klart alkaliskt.

Här är FN:s ”worst case scenario”:

Worst case ny

Det är i och för sig inte ett särskilt realistiskt scenario, eftersom det förutsätter att vi bränner mer kol än vad vi vet existerar, att inga konkurrenskraftiga koldioxidfria energislag kommer att uppfinnas, att haven kan absorbera hur mycket koldioxid som helst, att havens enorma kalkreserver inte neutraliserar koldioxid, och att koldioxid inte absorberas av de organismer det fungerar som gödningsmedel för (!).

Men inte ens då blir havet försurat, utan är fortfarande klart alkaliskt över pH 7,5. Det betyder i sin tur inte att marint liv kan påverkas negativt av en sådan förändring, bara att havet aldrig kommer att bli surt, under 7 pH.

Globalt sett är det dock osäkert hur pH-halten har förändrats. Man kan ibland se uppgiften att världshavens pH-värde sjunkit från 8,25 till 8,14 sedan 1751, men det får man ta med en nypa salt – det fanns givetvis ingen som mätte havens pH globalt då. Som framgår av den inledande bilden varierar havens idag pH mellan 7,9 och 8,25, och inte förrän 2004, med ARGO-systemet, finns data som i någon rimlig mening mäter världshavens pH globalt på ett tillförlitligt sätt.

2010 presenterade Dr. Richard A. Feely, vid Pacific Marine Environmental Laboratory (PMEL) för NOAA:s räkning den röda kurvan i grafen nedan inför den amerikanska kongressen:

2 miljoner mätpunkter ny

Men den visade sig bygga på en dataserie som saknade över 1,5 miljoner mätningar. När hydrologen Mike Wallace kompletterade med dessa data 2014 visade det sig att haven totalt sett blivit mer alkaliska i genomsnitt (blå kurvan).

Hur är det då med det andra grundantagandet, att det marina livet skulle skadas av sänkta pH-värden? Det visar sig faktiskt att marina organismer är anpassade för att klara variationer till och med i den storleksordning som FN:s worste-case scenario varnar för.

Hofmann et al (2011) har visat att pH-värdet varierar naturligt mellan 8,356 och 6,669 i ett brett urval av marina miljöer (ishaven, tropikerna, öppet hav, kust, kelpskogar och korallrev): ”These biome-specific pH signatures disclose current levels of exposure to both high and low dissolved CO2, often demonstrating that resident organisms are already experiencing pH regimes that are not predicted until 2100.”

Generellt verkar havsorganismer, växter, koraller, alger, plankton, skaldjur och fiskar kunna anpassa sig bra till både högre koldioxidhalter och temperaturer, ofta till och med frodas bättre. Exempelvis krabbor och humrar:

Skaldjur

Krabba

Fytoplankton, som exempelvis Cococoliterna, verkar trivas med både ökad värme och koldioxidhalt:

Fytoplankton 1

Värme har generellt en positiv effekt på kalcifieringsprocessen, och många arter som är beroende av kalcifiering har en förmåga att reglera sitt eget pH-värde. Och precis som på land gynnas även växter och organismer som är beroende av fotosyntes i havet av högre koldioxidhalt (se kapitel 29). Högre koldioxidhalt leder till ökad tillväxt och tålighet.

På grund av resultaten från laboratorieförsök förväntade sig Barkley et al (Science Advances 2015) alla möjliga negativa effekter inför fältstudierna vid det ”försurade” revet vid Palau Rock Islands. Men istället fann man ett friskt och blomstrande rev där koraller och artrikedomen snarare hade gynnats.

”‘Based on lab experiments and studies of other naturally low pH reef systems, this is the opposite of what we expected, says lead author Hannah Barkley, a graduate student in the WHOI-MIT joint program in oceanography.

Experiments measuring corals’ responses to a variety of low pH conditions have shown a range of negative impacts, such as fewer varieties of corals, more algae growth, lower rates of calcium carbonate production (growth), and juvenile corals that have difficulty constructing skeletons.

‘Surprisingly, in Palau where the pH is lowest, we see a coral community that hosts more species, and has greater coral cover than in the sites where pH is normal,’ says Anne Cohen, a co-author on the study and Barkley’s advisor at WHOI. ‘That’s not to say the coral community is thriving because of it, rather it is thriving despite the low pH, and we need to understand how.’.” (Citerat från JoNova),

Enligt Ocean Acidification database, med över 1 100 publicerade studier, får en sänkning av havets pH-värde med upp till 0,3 följande effekter på marina organismer, specificerat på 5 olika parametrar (källa: CO2Science.org):

Ocean Acidification Database