Oceany w kryzysie. Przekroczenie granicy planetarnej zakwaszenia to „Tykająca bomba zegarowa”

Najnowsze badania z czerwca 2025 roku potwierdzają, że zakwaszenie oceanów przekroczyło siódmą z dziewięciu granic planetarnych, osiągając krytyczny poziom już w 2020 roku. Spadek nasycenia aragonitem o 20% w porównaniu z epoką przedindustrialną zagraża ekosystemom morskim i gospodarkom przybrzeżnym, szczególnie w regionach polarnych i tropikalnych.

W czerwcu 2025 roku naukowcy z Plymouth Marine Laboratory (PML), Narodowej Służby Oceanicznej i Atmosferycznej (NOAA) oraz Instytutu Współpracy w zakresie Badań nad Zasobami Morskimi Uniwersytetu Stanowego Oregonu (CIMERS OSU) ogłosili alarmujące wyniki badań: zakwaszenie oceanów przekroczyło siódmą granicę planetarną, dołączając do sześciu innych już naruszonych granic Ziemi.

Proces ten, określany jako „tykająca bomba zegarowa” dla ekosystemów morskich, wynika z pochłaniania przez oceany nadmiaru dwutlenku węgla (CO₂) z atmosfery, co prowadzi do obniżenia pH wody morskiej i ograniczenia dostępności węglanu wapnia – kluczowego dla życia morskiego.

Granice planetarne, zaproponowane w 2009 roku przez Johana Rockströma z Centrum Odporności Sztokholmskiej, określają limity, których przekroczenie grozi destabilizacją systemów podtrzymujących życie na Ziemi.

Zakwaszenie oceanów, jako jedna z tych granic, osiągnęło punkt krytyczny, co ma poważne konsekwencje dla bioróżnorodności morskiej, rybołówstwa i gospodarek przybrzeżnych.

Granice planetarne. Co to oznacza?

Granice planetarne to ramy naukowe opracowane w 2009 roku przez zespół pod kierownictwem Johana Rockströma i Willa Steffena, które określają dziewięć kluczowych procesów Ziemi zapewniających stabilność ekosystemów i możliwość życia ludzi. Przekroczenie tych granic zwiększa ryzyko nagłych, nieliniowych zmian w środowisku, takich jak załamanie ekosystemów czy destabilizacja klimatu. Dziewięć granic obejmuje:

Zmiana klimatu (przekroczona – stężenie CO₂ powyżej 350 ppm).
Utrata bioróżnorodności (przekroczona).
Zaburzenia w cyklach azotu i fosforu (przekroczone).
Zmiana użytkowania ziemi (przekroczona).
Zużycie wody słodkiej (przekroczone).
Wprowadzanie nowych substancji (np. plastiku) (przekroczone).
Zakwaszenie oceanów (przekroczone w 2020 roku).
Zubożenie warstwy ozonowej (w granicach bezpiecznego działania).
Zanieczyszczenie aerozolami atmosferycznymi (w granicach bezpiecznego działania).

W 2023 roku naukowcy stwierdzili, że sześć granic zostało przekroczonych, ale zakwaszenie oceanów pozostawało na krawędzi bezpiecznego poziomu. Najnowsze badania z 2025 roku, opublikowane w Global Change Biology, dowodzą, że granica ta została przekroczona już w 2020 roku, co czyni zakwaszenie oceanów siódmą naruszoną granicą planetarną.

Zakwaszenie oceanów

Zakwaszenie oceanów to proces, w którym woda morska staje się bardziej kwaśna w wyniku absorpcji CO₂ z atmosfery. Dwutlenek węgla rozpuszczając się w wodzie tworzy kwas węglowy, co obniża pH wody i zmniejsza dostępność jonów węglanowych, w tym aragonitu – kluczowego składnika do budowy muszli i szkieletów organizmów morskich, takich jak koralowce, małże czy ślimaki skrzydłonogi. Granica planetarna dla zakwaszenia oceanów została zdefiniowana jako spadek nasycenia aragonitem o 20% w porównaniu z poziomem przedindustrialnym (ok. 1750 roku).

Najnowsze dane wskazują, że ten próg został przekroczony, osiągając średnio 17% globalnego spadku nasycenia aragonitem.

Kluczowe ustalenia badań

Badanie przeprowadzone przez zespół pod kierownictwem prof. Helen S. Findlay z PML, we współpracy z NOAA i CIMERS OSU, wykazało, że w 2020 roku:

40% powierzchni oceanów przekroczyło granicę planetarną zakwaszenia (spadek nasycenia aragonitem o 20% względem epoki przedindustrialnej).
60% wód głębinowych (do głębokości 200 metrów) również przekroczyło ten próg, co wskazuje na poważniejsze zmiany w głębszych warstwach oceanu.
Regiony polarne, takie jak Ocean Arktyczny (78% powierzchni wody przekroczyło próg), Północny Pacyfik (84%) i Ocean Południowy (87%), są najbardziej dotknięte zakwaszeniem.

Naukowcy proponują bardziej rygorystyczny próg granicy – 10% spadku nasycenia aragonitem – który, jak wskazują, został osiągnięty już w 2000 roku. To sugeruje, że skutki zakwaszenia są bardziej zaawansowane, niż wcześniej sądzono.

Skutki dla ekosystemów morskich

Zakwaszenie oceanów ma dramatyczne konsekwencje dla życia morskiego, szczególnie dla organizmów zależnych od węglanu wapnia:

Rafy koralowe: Tropikalne i subtropikalne rafy koralowe straciły 43% swoich siedlisk, co zagraża bioróżnorodności i turystyce w regionach takich jak Wielka Rafa Koralowa.
Ślimaki skrzydłonogi (pteropody): Kluczowe dla łańcucha pokarmowego w regionach polarnych, straciły 61% swoich siedlisk, co wpływa na ryby, wieloryby i ptaki morskie.
Małże przybrzeżne: Utraciły 13% swoich siedlisk, co ma bezpośredni wpływ na rybołówstwo i ochronę wybrzeży przed sztormami.
Głębinowe ekosystemy: Koralowce głębinowe, kraby, rozgwiazdy i ostrygi są zagrożone w wodach poniżej 200 metrów, gdzie zakwaszenie jest bardziej zaawansowane.

Prof. Steve Widdicombe, współprzewodniczący Globalnej Sieci Obserwacyjnej Zakwaszenia Oceanów (GOA-ON), podkreśla: „Zakwaszenie oceanów to tykająca bomba zegarowa dla ekosystemów morskich i gospodarek przybrzeżnych. Utrata krytycznych siedlisk ma poważne konsekwencje społeczne i ekonomiczne”.

Regionalne różnice w zakwaszeniu oceanów

Badania wskazują na znaczące różnice regionalne w poziomie zakwaszenia:

Regiony polarne: Największe zmiany na powierzchni oceanów obserwuje się w Oceanie Arktycznym, Północnym Pacyfiku i Oceanie Południowym, gdzie zimne wody absorbują więcej CO₂, przyspieszając zakwaszenie.
Regiony wznoszenia wód: Obszary wzdłuż zachodniego wybrzeża Ameryki Północnej i w pobliżu równika wykazują największe zmiany w głębszych wodach, co wpływa na ekosystemy głębinowe.
Regiony tropikalne: Rafy koralowe w tropikach są szczególnie narażone, z ponad dwukrotnie wyższym poziomem zakwaszenia w porównaniu do regionów polarnych.

Analiza regionalna z 2020 roku pokazuje, że cztery z siedmiu basenów oceanicznych przekroczyły granicę 20% spadku nasycenia aragonitem, a projekcje wskazują na dalsze pogorszenie przy obecnych trendach emisji CO₂.

Przyczyny i konsekwencje zakwaszenia oceanów

Zakwaszenie oceanów jest bezpośrednio związane z emisjami gazów cieplarnianych, szczególnie CO₂, wynikającymi z:

Spalania paliw kopalnych: Elektrownie, transport i przemysł emitują ogromne ilości CO₂, z czego oceany pochłaniają około 25% rocznie.
Zmian użytkowania ziemi: Wylesianie i inne zmiany w użytkowaniu ziemi zwiększają emisje CO₂, zmniejszając zdolność lądów do pochłaniania dwutlenku węgla.

Od początku ery przemysłowej (ok. 1750 roku) powierzchnia oceanów stała się o 30% bardziej kwaśna, co jest najszybszym wzrostem w ciągu ostatnich 26 000 lat.

Skutki

Zakwaszenie oceanów ma dalekosiężne konsekwencje:

Ekologiczne: Utrata siedlisk koralowców, ślimaków skrzydłonogich i małży zaburza łańcuchy pokarmowe, zagrażając rybom, ptakom morskim i ssakom morskim.
Ekonomiczne: Rybołówstwo, hodowla małży i turystyka w regionach przybrzeżnych tracą miliardy dolarów z powodu utraty siedlisk i zmniejszenia populacji ryb.
Klimatyczne: Zakwaszenie zmniejsza zdolność oceanów do pochłaniania CO₂, co przyspiesza globalne ocieplenie.

Proponowane działania

Naukowcy i eksperci podkreślają, że zatrzymanie zakwaszenia oceanów wymaga pilnych działań na poziomie globalnym i lokalnym:

Najskuteczniejszym sposobem jest ograniczenie spalania paliw kopalnych poprzez przejście na odnawialne źródła energii, takie jak wiatr, słońce czy energia geotermalna.
Konieczne jest tworzenie obszarów chronionych w regionach najbardziej narażonych na zakwaszenie, takich jak rafy koralowe i siedliska głębinowe.
Wdrożenie środków ochrony w mniej zagrożonych obszarach, aby zapewnić długoterminowe przetrwanie gatunków morskich.
Zapobieganie zakwaszeniu wód śródlądowych, które mogą wpływać na ekosystemy przybrzeżne.
Zwiększenie zdolności zbierania danych poprzez międzynarodowe sieci, takie jak GOA-ON, aby lepiej monitorować zmiany w chemii oceanów.

Jessie Turner, dyrektor Międzynarodowego Sojuszu na rzecz Zwalczania Zakwaszenia Oceanów, podkreśla: „Nie możemy dłużej ignorować zakwaszenia w głównych agendach politycznych. To, co zrobimy – lub czego nie zrobimy – teraz, określi naszą przyszłość”.