Hopp til hovedteksten
Korallrev
Foto: MAREANO/Havforskningsinstituttet
Utskriftsvennlig versjon

Karbonkjemien i havet

Den økende forbrenningen av fossile lagre av karbon i form av kull, olje og gass har gjort at innholdet av karbondioksid, eller CO2, i atmosfæren har økt fra 280 ppm (se boks) ved starten av den industrielle revolusjonen på midten av 1800-tallet til nær 400 ppm i 2014.

Drivhuseffekten gjør det levelig

Atmosfærens innhold av CO2 er en forutsetning for livet på jorden slik mennesket kjenner det. Denne gassen sørger for drivhuseffekten som gjør det levelig varmt på jordkloden. Gjennomsnittstemperaturen på jorden er 15 oC. Uten CO2 i atmosfæren ville den ha vært på ca.  minus 18 oC. Og med CO2 i atmosfæren har plantene på land og i havet en av de nødvendige byggesteinene til å lage plantemateriale.

Havet tar opp CO2

Men alt med måte. Gjennom de siste 600 000 år har verdiene av CO2 svingt mellom 180 under istidene og opp til 280 ppm i mellomistiden. Dagens konsentrasjon på 400 ppm er altså over 40 % høyere enn de høyeste nivåene vi har hatt under de varmere mellomistidene, og alt dette kommer som følge av forbrenningen av kull, olje og gass. Men hadde det ikke vært for havet, ville konsentrasjonen av CO2 i atmosfæren ha vært enda høyere, nærmere 440 ppm. En del av den vannløselige CO2-gassen blir nemlig tatt opp i havet. I tillegg sørger produksjonen av havets planter for å binde CO2 i form av det plantematerialet som bygges. Mye av dette faller ut mot havdypet, og på den måten fjernes noe av drivhusgassen fra atmosfæren og ned i havdypet.

Høyt opptak av CO2 i nord

Det er store regionale variasjoner i opptaket av CO2 i havet. Det skyldes at både havtemperaturen, havsirkulasjonen og produksjonen av planteplankton er med på å styre opptaket. I de kalde, nordlige havområdene med lite tilførsel av ferskvann, synker det salte overflatevannet ned mot dypet når det blir avkjølt. Samtidig er produksjonen av planteplankton forholdsvis høy i disse nordlige områdene. Alt dette fører til et høyt opptak av CO2. Det gjelder i de nordlige delene av Nord-Atlanteren og i særlig grad i Labradorhavet og Norskehavet. Også i det nordlige Stillehavet i et belte mellom Japan og Canada er opptaket av CO2 høyt. I andre havområder hvor CO2-holdig dypvann kommer opp til overflaten, går transporten av CO2 motsatt vei. Der gasser CO2 ut av havet. Det gjelder i tropiske farvann, og spesielt i passatområdene hvor vindmønsteret sørger for en kontinuerlig oppstrømning av vann fra dypet.

Kjemi i ubalanse

For ikke så mange år siden ble det spekulert på om opptaket av CO2 i havet kunne være en av løsningene på problemene med global oppvarming. Ved å øke opptaket av CO2 til havet på kunstig måte, kunne man kanskje redusere konsentrasjonen av drivhusgasser i atmosfæren. Men opptaket av CO2 til havet viser seg å ha andre virkninger. Karbon i havet foreligger nemlig i flere former enn gassen CO2, og de ulike formene av karbon er knyttet sammen gjennom kjemisk likevekt. Økt tilførsel av CO2 endrer mengdene av de øvrige formene av oppløst karbon. Én av virkningene er at det fører til ”havforsuring”. Begrepet ”havforsuring” er imidlertid lite dekkende, og faktisk ganske misvisende, for det egentlige problemet med virkningene på organismene i havet, først og fremst fordi havet aldri vil bli surt. Overskudd av syre skjer først når surhetsskalaen pH kommer under 7, og havet vil i framtiden aldri få en lavere pH-verdi enn 7,5 – selv under de mest dramatiske scenariene for utslipp av CO2. Det egentlige problemet er at ett av de to byggestoffene for kalk i havet, karbonat-ionene, reduseres. Man kan si at økt CO2 ”spiser opp” de verdifulle karbonat-ionene. Dette fører til kalktæring for de organismene i havet som danner kalkskall. Det gjelder både noen av organismene fra planteplankton og fra dyreplankton, og det gjelder i sin helhet alle organismer av skjell og koraller.

Slutten for dypvannskorallene

Og så rart det enn høres ut vil tilførselen av CO2 fra havoverflaten først føre til kalktæring for de kalkdannende organismene på store havdyp, ikke i overflaten. Det er fordi kalkskall går lettere i oppløsning ved lavere temperatur og høyere trykk. Etter hvert som tilførselen av CO2 fra atmosfæren øker, vil imidlertid kalktæringen i dypet krype stadig høyere oppover i vannkolonnen. I Norskehavet har allerede nivået for kalktæring hevet seg fra 2400  til 2200 meters dyp. Under disse nivåene vil all kalk gå i oppløsning. Mot slutten av århundret vil nivået for kalktæring ha hevet seg opp over høyden på kontinentalsokkelen. Da er det sannsynligvis slutten for dypvannskorallene langs Norskekysten. Eneste muligheten for at de da skal kunne være i stand til å overleve er at de vil endre sine biokjemiske egenskaper, på en eller annen måte. Det kan vi ikke satse på at de gjør.

Hva skjer med organismene?

Det foregår nå omfattende eksperimentelle laboratorieundersøkelser i havforskningsmiljøer over hele verden for å finne ut hvordan de enkelte organismene i havet reagerer på disse endringene i havets karbonkjemi. Slike eksperimenter omfatter også andre enn de reint kalkdannende organismene. Reker, krepsdyr og hummer er organismer som har skall av polysakkarider, et slags celluloselignede stoff. Dette er altså ikke kalkskall, men også disse organismene kan bli påvirket av endringene, da kalk er involvert i herdingen av skallet og har etter all sannsynlighet betydning for hardheten av det. Denne forskningen er såpass nystartet at vi må regne med at det ennå vil ta år før vi kan trekke klare konklusjoner.


Endringene i karbonkjemien i havet er kalt ”det andre CO2-problemet”. Til forskjell fra ”det første”, altså de menneskeskapte klimaendringene hvor naturlige klimaendringer også er med å påvirke utviklingen, utvikler endringene i havets karbonkjemi seg jevnt og trutt med mye mindre naturlig variabilitet. Selv om det foreløpig er vanskelig å trekke bastante konklusjoner om virkningene av ”havforsuringen” på alle havets organismer, er det hevet over enhver tvil at det vil redusere artsmangfoldet i alvorlig grad.
                                 
 

Hva er ppm?

Enheten ppm betyr antall deler i forhold til en million: 280 ppm=0, 028 prosent.

Kontaktpersoner

Svein Sundby
481 23 621