Kolefnissamsætur í kóröllum

Frá upphafi iðnbyltingarinnar þá hefur styrkur koldíoxíðs (CO₂) í andrúmsloftinu aukist um nærri 40%. En ætli það sé tilviljun að þessi styrkaukning sé að verða á sama tíma og við mennirnir höfum losað milljarða tonna af CO₂ út í andrúmsloftið?

Til að skoða orsakir fyrir þessari styrkaukningu þá mæla vísindamenn styrk mismunandi kolefnissamsæta í loftinu. Algengasta kolefnissamsætan er kolefni 12 (¹²C) en hún finnst í um það bil 99% af öllu CO₂ í andrúmsloftinu. Kolefni 13 (¹³C), sem er lítils háttar þyngri samsæta, finnst í meirihluta þess 1 % CO₂ sem út af stendur. Plöntur nota mun frekar kolefni 12, heldur en kolefni 13. Það þýðir að hlutfall kolefnis 13 og kolefnis 12 er minna í plöntum en í andrúmsloftinu. Jarðefnaeldsneyti er í grunnin úr plöntuleifum og ef ástæða styrkaukningar CO₂ í andrúmsloftinu er vegna bruna þess, þá ætti hlutfallið á milli ¹³C og ¹²C að minnka.

Í raun er það nákvæmlega það sem mælingar sýna. Mælingar á kolefnissamsætum í andrúmsloftinu sýna að hlutfallið á milli ¹³C og ¹²C (einnig oft táknað sem δ¹³C) hefur minnkað stöðugt undanfarna áratugi (Ghosh 2003).

Þessi gögn ná þó eingöngu aftur til níunda áratug síðustu aldar, en sem betur fer gefa kórallar okkur glugga aftur í andrúmsloft fortíðar. Í greininni Evidence for ocean acidification in the Great Barrier Reef of Australia (Wei o.fl. 2009), er sagt frá rannsóknum þar sem boraðir voru kjarnar úr kóröllum við Arlington kóralrifið, sem er í miðju kóralrifinu mikla (the Great Barrier Reef) við austurströnd Ástralíu. Fyrir vikið náðu þeir að mæla δ¹³C aftur til ársins 1800. 

Mynd 1: Breyting í δ¹³C (hlutfall ¹³C/¹²C ) í Arlington kóralrifinu.

Það kom í ljós að hlutfall ¹³C og ¹²C var nokkuð stöðugt mestan hluta síðustu tveggja alda. Upp úr miðbik síðustu aldar byrjaði hlutfallið síðan að falla og hefur fallið stöðugt síðan. Aukin losun á gróðurhúsalofttegundinni CO₂ með bruna jarðefnaeldsneytis hefur því ekki eingöngu aukið styrk CO₂ í andrúmsloftinu, heldur einnig breytt hlutfallinu δ¹³C.  

En sagan er ekki öll sögð. Við styrkaukningu CO₂ í úthöfunum þá fellur pH gildi (sýrustig) sjávar. Sumar lykillífverur sjávar, líkt og smásæir kalkþörungar og kórallar, eiga í erfiðleikum með kalkvöxt þegar sýrustigið fellur. Kjarnarnir úr kórallinum í Arlington kóralrifinu sýndi einnig mælingar á breytingum í bóron samsætum (δ¹¹B), sem er ákveðinn vísir á sýrustigslækkun sjávar. Jákvæð fylgni milli δ¹¹B og δ¹³C staðfestir að súrnun sjávar er nátengt losun CO₂ út í andrúmsloftið af mannavöldum, við bruna jarðefnaeldsneytis.

Þannig að segja má að bruni jarðefnaeldsneytis sé bæði orsök hlýnunar Jarðar (sem veldur bleikingu kóralla e. coral bleaching) og súrnun sjávar. Að auki er niðurstaða greinarinnar sú að bleiking kóralla getur orðið sú að minnka sýrustig sjávar enn frekar. Útlitið er því ekki gott fyrir kórallana.

Translation by Hoskibui. View original English version.