معلومة

3.3: تحمض المحيطات - علم الأحياء

3.3: تحمض المحيطات - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

إن تحمض المحيطات هو ببساطة انخفاض في الرقم الهيدروجيني لجميع المحيطات على الأرض. يمتص المحيط حوالي 25٪ من ثاني أكسيد الكربون أو ثاني أكسيد الكربون الموجود في الغلاف الجوي2، و CO في الغلاف الجوي2 تزداد المستويات ، وكذلك كمية ثاني أكسيد الكربون2 يمتصه المحيط. لذلك ، مع زيادة كمية غازات الدفيئة ، لا تبدأ درجة حرارة المحيط في الارتفاع فحسب ، بل تبدأ أيضًا في زيادة ثاني أكسيد الكربون.2 تؤدي المستويات إلى انخفاض مستويات الأس الهيدروجيني في المحيط. تتسبب الظروف الحمضية المتزايدة في العديد من الآثار الضارة من الحد من تكوين الهياكل العظمية للكائنات البحرية ، إلى الحد من نمو المرجان ، وتآكل الهياكل العظمية المرجانية الموجودة بالفعل.

في حين أن المستويات الطبيعية لثاني أكسيد الكربون جيدة ، فإن ثاني أكسيد الكربون الزائد2 التي تمكن البشر من إنتاجها من خلال حرق الوقود هي المشكلة الرئيسية. هذا إلى حد كبير لأنه عندما CO2 يذوب في مياه البحر ، (CO2 + ح2س-> ح2كو3) ، ينتج حمض الكربونيك. في حين أن حمض الكربونيك ليس قويًا من حمض ، كما يقول حمض الهيدروكلوريك ، فإنه لا يزال يعمل كحامض من خلال التبرع بالبروتونات والتفاعل مع الجزيئات المحيطة. الآن ، عند إضافة الحمض الزائد إلى المحلول ، فإنه يتسبب في انخفاض الرقم الهيدروجيني لهذا المحلول ، أو أن يصبح أكثر حمضية ، وفي حين أن H2كو3 لا يعتبر حمضًا قويًا ، إلا أنه لا يزال لديه القدرة على التأثير بشكل كبير على التركيب الكيميائي لبيئة المحيط. كلما انخفض الرقم الهيدروجيني للمحلول ، زاد تركيز أيونات H + في هذا المحلول. لقد أصبح هذا مشكلة كبيرة للعديد من الأنواع.

يمكن أن تكون التفاعلات الكيميائية حساسة للغاية لأي تقلب في مستويات الأس الهيدروجيني ، ومع ذلك ، في المحيط ، يمكن أن تؤثر هذه التغييرات في درجة الحموضة على الحياة البحرية من خلال الاتصال الكيميائي ، والتكاثر ، وكذلك النمو. على وجه الخصوص ، فإن بناء الهياكل العظمية في الحياة البحرية حساس للغاية لأي تغيير في درجة الحموضة. وبالتالي ، فإن الزيادة الحالية في ثاني أكسيد الكربون2 المستويات التي تسببت في بيئة أكثر حمضية ، أثرت بشكل كبير وسلبي على نمو أصداف جديدة.

"Nautilus pompilius" بقلم ويكيميديا ​​[CC BY SA 2.0]

وذلك لأن أيونات الهيدروجين ترتبط بسهولة بالكربونات (CO3 2-) لتكوين حمض الكربونيك ، وتتكون قشرة الحيوانات البحرية من كربونات الكالسيوم (CaCO3). لكي تبني الحيوانات البحرية أصدافها ، فإنها تأخذ أيونات الكالسيوم (Ca2 +) مع جزيء كربونات من مياه البحر المحيطة بها ، لتكوين كربونات الكالسيوم اللازمة لبناء أصدافها. لذلك ، بدلاً من أن تعطي الكربونات كل الاهتمام للكالسيوم حتى يتمكن الحيوان البحري من بناء قشرته ، فإنه الآن يولي مزيدًا من الاهتمام لأيون الهيدروجين. بالإضافة إلى ذلك ، تتمتع أيونات الهيدروجين بجاذبية أكبر للكربونات أكثر من أيونات الكالسيوم للكربونات ، وعندما يرتبط أيونان من أيونات الهيدروجين بالكربونات ، فإنها تنتج أيون بيكربونات ، والحيوان البحري ليس لديه القدرة على استخراج أيون الكربونات فقط. في النهاية ، هذا يحد من قيام الحيوانات البحرية ببناء أي أصداف جديدة لأنفسهم ، وحتى إذا كان الحيوان البحري لديه القدرة على بناء قشرة جديدة ، فإنه يتطلب الكثير من الطاقة للقيام بذلك ، مما يقلل بشكل أساسي من العمليات والأنشطة المهمة الأخرى.

"آثار تحمض المحيطات" من ويكيميديا ​​[CC BY SA 2.0]

لا يمكن أن يؤثر هذا فقط على تكوين قذائف جديدة ، ولكن في الظروف المناسبة ، يمكن أن يؤدي إلى تآكل الأصداف الموجودة بالفعل. عندما يكون هناك عدد كبير جدًا من أيونات الهيدروجين تطفو ، ولا توجد جزيئات كافية للارتباط بها ، فيمكنها في الواقع البدء في تفكيك جزيئات كربونات الكالسيوم الموجودة بالفعل ، مما يؤدي في النهاية إلى تحطيم غلاف الحيوان البحري الموجود بالفعل.

الكائنات الحية الأخرى التي تشعر بتأثيرات تحمض المحيطات هي الشعاب المرجانية. على غرار الحيوانات البحرية الأخرى التي تبني منازلها باستخدام كربونات الكالسيوم ، تستخدم الشعاب المرجانية أيضًا كربونات الكالسيوم لبناء أجسامها وهياكلها. هذه الشعاب المرجانية هي أيضًا موطن لحيوانات مرجانية أخرى وكائنات أخرى. كما ذكرنا من قبل ، فإن زيادة الحموضة تحد بشكل كبير من أي نمو إضافي للشعاب المرجانية الجديدة ، فضلاً عن تآكل أي شعاب مرجانية موجودة مسبقًا. حتى لو تجاوزت الشعاب المرجانية كل الصعاب وتمكنت من النمو ، فستكون شعابًا أضعف عرضة للتآكل الطبيعي. لقد تم التنبؤ بأنه بحلول منتصف القرن ، ستتآكل الشعاب المرجانية الصحية بسرعة أكبر مما يمكن تكاثرها.

"Blue Starfish on Hard Coral" بقلم ويكيميديا ​​[CC by 3.0]

هذه أخبار سيئة للأنواع التي تعيش في هذه الشعاب المرجانية. إذا لم تكن هذه الأنواع قادرة على النمو والتطور في مستوطنة آمنة ، مثل الشعاب المرجانية ، فلن تتمكن هذه اليرقات من الوصول إلى مرحلة البلوغ ، وبالتالي لن تكون قادرة على التكاثر. سيؤدي هذا في النهاية إلى انقراض جماعي في المستقبل.

المعلومات الواردة في هذا الفصل بفضل مساهمات المحتوى من Jaime Marsh و Morgan Tupper.


تأثير تحمض المحيطات على الأنواع العضوية وغير العضوية للمعادن النزرة

مشاهدات المقالات هي مجموع تنزيلات النصوص الكاملة للمقالات المتوافقة مع COUNTER منذ نوفمبر 2008 (بتنسيق PDF و HTML) عبر جميع المؤسسات والأفراد. يتم تحديث هذه المقاييس بانتظام لتعكس الاستخدام حتى الأيام القليلة الماضية.

الاقتباسات هي عدد المقالات الأخرى المقتبسة من هذه المقالة ، ويتم حسابها بواسطة Crossref ويتم تحديثها يوميًا. العثور على مزيد من المعلومات حول عدد الاقتباسات Crossref.

درجة الانتباه Altmetric هي مقياس كمي للانتباه الذي تلقته مقالة بحثية عبر الإنترنت. سيؤدي النقر فوق رمز الكعكة إلى تحميل صفحة على altmetric.com تحتوي على تفاصيل إضافية حول النتيجة ووجود وسائل التواصل الاجتماعي للمقالة المحددة. يمكنك العثور على مزيد من المعلومات حول "نقاط الانتباه البديلة" وكيفية احتساب النتيجة.


ما هي أسماء الشعيرات الدموية التي تتبع الشرايين المختلفة؟ مقوسة ونخاع ب. بين الفصوص و interlobularc. المستقيم المحيطي والنبيبي. حول الأنبيب والنخاع

س: تظهر تسلسل الجينوم أن بعض البكتيريا الممرضة تحتوي على جينات الفوعة التي تعزز المرض بعد ذلك.

ج: لقد لعب نقل الجينات الجانبي (ويسمى أيضًا نقل الجينات الأفقي) دورًا مهمًا في البكتيريا.

س: يمكن أن تنتج خلايا العضلات تحت الحمل الثقيل بعض ATP باستخدام تخمير حمض اللاكتيك. أي عبارة .

ج: تسمى عملية إنتاج ATP عن طريق تحويل الجلوكوز إلى حمض اللاكتيك حمض اللاكتيك fe.

س: عدّد الطرق التي يتم بها نقل ثاني أكسيد الكربون واشرح أهمية أيونات البيكربونات.

ج: ثاني أكسيد الكربون منتج نفايات وله سمية جزئياً لأنه يولد أيونات H +. تغييرات كبيرة في H + io.

س: صف تقنيات العلاج الجيني وبصمة الحمض النووي وما فائدة هذه التقنيات.

ج: الجين هو الوحدة المادية والوظيفية الأساسية للوراثة. تتكون الجينات من الحمض النووي.

س: ناقش عمليات الاقتران والتحويل (تجربة جريفيث) والتحول. ماذا او ما .

ج: علم الوراثة هو فرع من فروع العلم الذي يتعامل في دراسة الجينات والوراثة والتنوع الجيني.

س: إن جين الجنس القاتل ذبابة الفاكهة (Sxl) يستحق اسمه. بعض الأليلات ليس لها تأثير على XY a.

ج: مرحبا! نظرًا لأنك قمت بنشر أسئلة متعددة ، فإننا نجيب فقط على أول سؤالين. إذا كنت ن.

س: صح أم خطأ؟ يمكن أن تكون المواد الوسيطة في مسار تحلل السكر مصدرًا للمواد الخام إذا كانت الخلية ث.

ج: الابتنائية هي عملية يتم فيها تخليق الجزيئات المعقدة عند الحاجة من البسيط.

س: في مزرعة بكتيرية على صفيحة أجار ، ما هي منطقة التثبيط؟ المنطقة التي يوجد فيها gro.

ج: الثقافة الميكروبية هي طريقة لتكاثر الكائنات الميكروبية عن طريق السماح لها بالتكاثر مسبقًا.

س: قم بإجراء اتصالات ارجع إلى مناقشة تحمض المحيطات في المفهوم 3.3. تحمض المحيطات أ.

ج: تحمض المحيطات هو انخفاض في درجة الحموضة في محيطات الأرض والذي تسببه قمة الجبل.


السؤال 5.1: كيف تتأثر الحياة في البحر بتغير المناخ؟

يشكل تغير المناخ تهديدًا خطيرًا للحياة في بحارنا ، بما في ذلك الشعاب المرجانية ومصايد الأسماك ، مع تأثيرات على النظم الإيكولوجية البحرية والاقتصادات والمجتمعات ، لا سيما تلك الأكثر اعتمادًا على الموارد الطبيعية. يمكن تقليل المخاطر التي يشكلها تغير المناخ عن طريق الحد من الاحترار العالمي إلى ما لا يزيد عن 1.5 درجة مئوية.

تشهد الحياة في معظم المحيطات العالمية ، من القطب إلى القطب ومن سطح البحر إلى الأعماق السحيقة ، بالفعل درجات حرارة أعلى بسبب تغير المناخ الذي يحركه الإنسان. في كثير من الأماكن ، قد تكون هذه الزيادة بالكاد قابلة للقياس. في مناطق أخرى ، لا سيما في المياه القريبة من السطح ، كان للاحترار بالفعل تأثيرات مأساوية على الحيوانات والنباتات والميكروبات البحرية. نظرًا للتغيرات المرتبطة ارتباطًا وثيقًا في كيمياء مياه البحر ، يبقى القليل من الأكسجين متاحًا (في عملية تسمى إزالة الأكسجين من المحيطات). تحتوي مياه البحر على كمية أكبر من ثاني أكسيد الكربون المذاب ، مما يتسبب في تحمض المحيطات. الآثار غير المناخية للأنشطة البشرية موجودة في كل مكان ، بما في ذلك الإفراط في صيد الأسماك والتلوث. في حين أن هذه الضغوطات وآثارها مجتمعة المحتمل أن أن تكون ضارة لجميع الكائنات البحرية تقريبًا ، والشبكات الغذائية والنظم الإيكولوجية ، وبعضها معرض لخطر أكبر (الأسئلة الشائعة 5.1 ، الشكل 1). يمكن أن تكون العواقب على المجتمع البشري خطيرة ما لم يتم اتخاذ إجراءات كافية لتقييد تغير المناخ في المستقبل.

تستضيف الشعاب المرجانية في المياه الدافئة مجموعة متنوعة من الحياة البحرية وهي مهمة جدًا لمصايد الأسماك الاستوائية والأنظمة البحرية والبشرية الأخرى. وهي معرضة للخطر بشكل خاص ، لأنها يمكن أن تعاني من ارتفاع معدلات النفوق عندما تستمر درجات حرارة الماء فوق عتبة تتراوح بين 1 درجة مئوية و 2 درجة مئوية فوق المعدل الطبيعي. حدثت مثل هذه الظروف في العديد من البحار الاستوائية بين عامي 2015 و 2017 وأدت إلى تبيض واسع النطاق للشعاب المرجانية ، عندما طردت الحيوانات المضيفة من الشعاب الطحالب التي تعتمد عليها. بعد النفوق الجماعي للشعاب المرجانية بسبب الابيضاض ، يستغرق استرداد الشعاب المرجانية عادة ما لا يقل عن 10-15 سنة. وتشمل الآثار الأخرى لتغير المناخ SLR والتحمض وتآكل الشعاب المرجانية. في حين أن بعض الأنواع المرجانية أكثر مرونة من غيرها ، وتتفاوت التأثيرات بين المناطق ، يبدو الآن أن المزيد من تدهور الشعاب المرجانية بسبب تغير المناخ في المستقبل أمر لا مفر منه ، مع عواقب وخيمة على النظم البيئية البحرية والساحلية الأخرى ، مثل فقدان الحماية الساحلية للعديد من الجزر والمناطق المنخفضة وفقدان التنوع البيولوجي العالي الذي تستضيفه هذه الشعاب. يمكن أن توجد الموائل المرجانية أيضًا في المياه العميقة والبحار الأكثر برودة ، وهناك حاجة إلى مزيد من البحث لفهم التأثيرات في هذه الشعاب المرجانية. على الرغم من أن هذه الشعاب المرجانية في الماء البارد ليست معرضة لخطر الابيضاض ، نظرًا لبيئتها الأكثر برودة ، فإنها قد تضعف أو تذوب تحت تحمض المحيطات ، والتغيرات الأخرى في المحيطات.

قد تستجيب الأنواع المتنقلة ، مثل الأسماك ، لتغير المناخ بالانتقال إلى مناطق أكثر ملاءمة ، حيث يتحول السكان إلى القطب أو إلى المياه العميقة ، للعثور على النطاق المفضل لديهم لدرجات حرارة المياه أو مستويات الأكسجين. ونتيجة لذلك ، فإن توقعات إجمالي غلات مصايد الأسماك المستقبلية في ظل سيناريوهات مختلفة لتغير المناخ تظهر انخفاضًا معتدلاً يبلغ حوالي 4٪ (

3.4 مليون طن) لكل درجة حرارة مئوية. ومع ذلك ، هناك اختلافات إقليمية مثيرة. مع ارتفاع مستويات تغير المناخ ، يمكن أن تفقد مصايد الأسماك في المناطق الاستوائية ما يصل إلى نصف مستويات الصيد الحالية بحلول نهاية هذا القرن. قد تزداد مستويات الصيد القطبي زيادة طفيفة ، على الرغم من أن مدى هذه المكاسب غير مؤكد ، لأن تجمعات الأسماك التي استنفدت حاليًا بسبب الصيد الجائر وتخضع لضغوط أخرى قد لا تكون قادرة على الهجرة إلى المناطق القطبية ، كما هو مفترض في النماذج.

في البحار القطبية ، فإن الأنواع التي تكيفت مع الحياة على الجليد البحري أو تحته مهددة بشكل مباشر بفقدان الموائل بسبب تغير المناخ. تعد المحيطات القطبية الشمالية والمحيطات الجنوبية موطنًا لتنوع غني في الحياة ، من العوالق الصغيرة إلى الأسماك والكريل واللافقاريات في قاع البحر إلى الحيتان والفقمات والدببة القطبية وطيور البطريق. قد تتغير تفاعلاتها المعقدة إذا وسعت أنواع المياه الدافئة الجديدة نطاقاتها مع ارتفاع درجات حرارة البحر. يمكن أن تؤدي تأثيرات التحمض على الكائنات الحية المقذوفة ، فضلاً عن الأنشطة البشرية المتزايدة (مثل الشحن) في المياه الخالية من الجليد ، إلى تضخيم هذه الاضطرابات.

في حين أن بعض تأثيرات تغير المناخ (مثل زيادة مستويات الصيد المحتملة في المناطق القطبية) قد تفيد البشر ، فإن معظمها سيكون مدمرًا للنظم الإيكولوجية والاقتصادات والمجتمعات ، خاصة تلك التي تعتمد بشكل كبير على الموارد الطبيعية. ومع ذلك ، يمكن الحد من آثار تغير المناخ إلى حد كبير إذا تمكن العالم ككل ، من خلال التدخلات الحكومية الدولية ، من الحد من ظاهرة الاحتباس الحراري إلى ما لا يزيد عن 1.5 درجة مئوية.


34 احترار المياه والبحار المتعفنة: تغير المناخ وتحمض المحيطات

من: قانون أوكسفورد الدولي العام (http://opil.ouplaw.com). (ج) مطبعة جامعة أكسفورد ، 2021. جميع الحقوق محفوظة. التاريخ: 01 يوليو 2021

يبحث هذا الفصل في تأثير تغير المناخ وتحمض المحيطات على المحيطات وآثارها على القانون الدولي للبحار. على وجه الخصوص ، يقوم بتقييم الآثار المترتبة على ارتفاع مستوى سطح البحر بالنسبة لخطوط الأساس البحرية الإقليمية ، والمدى البحري للمناطق البحرية ، والحدود البحرية. كما يأخذ في الاعتبار القيود التي تفرضها اتفاقية الأمم المتحدة لقانون البحار (LOSC) على الدول في متابعة سياسات التخفيف والتكيف مع المناخ ، مثل محاولات `` هندسة '' المناخ العالمي من خلال التعزيز المصطنع لقدرة المحيطات على رسم ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي. يحلل هذا الفصل دور قانون مكافحة فقدان الطاقة ، إلى جانب أنظمة المعاهدات الأخرى ، في التصدي للتهديد الخطير المتمثل في تحمض المحيطات.


________ يجب أن يكون الضغط أكبر على الجانب الشعري لغشاء الترشيح لتحقيق الترشيح. أوسموتيكب. هيدروستاتيكي

س: كيف يمكن استخدام بيانات التسلسل لتتبع تطور فيروس الإنفلونزا؟

ج: في المعلوماتية الحيوية ، قاعدة بيانات التسلسل هي قاعدة بيانات بيولوجية تتكون من عدد كبير.

س: اشرح الإعداد البيئي للسالمونيلا.

ج: يشير الإعداد البيئي للكائن الحي إلى الوجود البيئي ودور الكائن الحي فيه.

س: ما الذي يحدد ما إذا كانت الخلية تستجيب لهرمون مثل الأسبينفرين؟ ما الذي يحدد كيف الخلية.

ج: الهرمونات هي مواد كيميائية ينتجها الجسم وتشارك في تنظيم النشاط.

س: 2. الجينات a و b هي 21 m.u. بصرف النظر عند تعيين سلالة فطرية عالية 1 من الذرة و 21 متر مكعب. بصرف النظر wh.

ج: معطى ، الجينات "أ" و "ب" = 21m.u. عند تعيينها في السلالات الفطرية للغاية 1 و 2.

س: ناقش الطرق التي يستغل بها مربو النباتات وجود أحادي الصيغة الصبغية ومتعدد الصبغيات

ج: إن النبات الذي يحتوي على نصف العدد الطبيعي للكروموسومات هو أحادي الصبغة ويعرض أحادي الصبغة.

س: ذكر ذبابة الفاكهة متغاير الزيجوت من أجل الترجمة المتبادلة بين جسيم وراثي.

ج: الانتقال الكروموسومي هو حالة غير طبيعية للكروموسومات مع إعادة ترتيب غير عادية. شارك.

س: أعطت الطبيعة المعيارية لبروتينات المنشط حقيقية النواة للعلماء فكرة عن طريقة للعثور على البروتين.

ج: وظيفة الخميرة ثنائية الهجين تعتمد على حقيقة أن التفعيل والربط.

س: قم بإجراء اتصالات ارجع إلى مناقشة تحمض المحيطات في المفهوم 3.3. تحمض المحيطات أ.

ج: تحمض المحيطات هو انخفاض في درجة الحموضة في محيطات الأرض والذي تسببه قمة الجبل.

س: افرق بين انتهاء الصلاحية في حالة الراحة والانتهاء القسري.

ج: التنفس هو عملية استنشاق وزفير متبادلين للهواء عن طريق الرئتين. شهقة واحدة.


معلومات الكاتب

الانتماءات

الرابطة الاسكتلندية لعلوم البحار ، المعهد البحري الاسكتلندي ، دونبيغ ، أوبان ، المملكة المتحدة

مايكل تي بوروز ، كلايف جيه فوكس ، بنجامين إل باين

علوم المحيطات والأرض ، المركز الوطني لعلوم المحيطات في ساوثهامبتون ، جامعة ساوثهامبتون ، ساوثهامبتون ، المملكة المتحدة

قسم علوم المحيطات ، جامعة ميموريال في نيوفاوندلاند ، سانت جونز ، نيوفاوندلاند ولابرادور ، كندا

كلية البيئة ، جامعة أوكلاند ، أوكلاند ، نيوزيلندا

مؤسسة السير أليستر هاردي لعلوم المحيطات ، مختبر سيتاديل هيل ، بليموث ، المملكة المتحدة

المعهد البحري ، جامعة بليموث ، بليموث ، المملكة المتحدة

معهد الدراسات البحرية والقطبية الجنوبية ، جامعة تسمانيا ، هوبارت ، تسمانيا ، أستراليا

جراهام ج.إدغار وريك د. ستيوارت سميث

مدرسة برين للعلوم البيئية والإدارة ، جامعة كاليفورنيا ، سانتا باربرا ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية

المركز الوطني للتحليل البيئي والتوليف ، جامعة كاليفورنيا ، سانتا باربرا ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية

كلية علوم المحيطات بجامعة بانجور ، جسر ميناي ، المملكة المتحدة

قسم البيئة والتطور والموارد الطبيعية ، جامعة روتجرز ، نيو برونزويك ، نيوجيرسي ، الولايات المتحدة الأمريكية

مالين إل بينسكي وأمبير رايان د

مركز أبحاث القطب الشمالي ، جامعة هوكايدو ، سابورو ، اليابان

كلية الدراسات العليا للعلوم البيئية ، جامعة هوكايدو ، سابورو ، اليابان

المحطة العالمية لأبحاث القطب الشمالي ، المؤسسة العالمية للبحث والتعليم التعاوني ، جامعة هوكايدو ، سابورو ، اليابان

مجموعة أبحاث البيئة العالمية للتغيير ، كلية العلوم والهندسة ، جامعة صن شاين كوست ، ماروتشيدور ، كوينزلاند ، أستراليا

مركز حماية البيئة الأفريقية ، قسم علم الحيوان ، جامعة نيلسون مانديلا ، بورت إليزابيث ، جنوب أفريقيا

قسم العلوم البيولوجية / الفيزيولوجيا البيئية التكاملية ، مركز هيلمهولتز للبحوث القطبية والبحرية ، معهد ألفريد فيجنر ، بريمرهافن ، ألمانيا

معهد التغيير العالمي ، جامعة كوينزلاند ، سانت لوسيا ، كوينزلاند ، أستراليا


يشير تحمض المحيطات إلى انخفاض درجة الحموضة في المحيطات بسبب امتصاص ثاني أكسيد الكربون البشري المنشأ2 من الجو. من المتوقع أن ينخفض ​​تكلس الشعاب المرجانية مع زيادة حمضية المحيطات. إذابة كربونات الكالسيوم (CaCO3) يمكن أن تؤدي الرمال إلى تفاقم فقدان الشعاب المرجانية المرتبط بتقليل التكلس ولكنها مقيدة حاليًا بشكل ضعيف. هنا نظهر أن كربونات الكالسيوم3 يرتبط الانحلال في رواسب الشعاب المرجانية عبر خمسة مواقع موزعة عالميًا ارتباطًا سلبيًا بحالة تشبع الأراجونيت (Ωأر) من مياه البحر المغطاة و CaCO3 إذابة الرواسب أكثر حساسية لتحمض المحيطات من تكلس المرجان بعشرة أضعاف. وبالتالي ، سوف تنتقل رواسب الشعاب المرجانية على مستوى العالم من الترسيب الصافي إلى الانحلال الصافي عند مياه البحر Ωأر يصل إلى 2.92 ± 0.16 (متوقع حوالي 2050 م). والجدير بالذكر أن بعض الشعاب المرجانية تعاني بالفعل من انحلال صافٍ للرواسب.

هياكل الشعاب المرجانية هي تراكم كربونات الكالسيوم (CaCO3) من الهياكل العظمية للأراجونيت المرجاني ، والطحالب الكلسية الحمراء والخضراء ، والكائنات الجيرية الأخرى مثل البريوزوان ، وشوكيات الجلد ، والمنخربات. يوفر هذا الهيكل موطنًا للعديد من الأنواع ، ويعزز التنوع البيولوجي الغني وما يرتبط به من خدمات النظام البيئي التي لا تعد ولا تحصى للبشر مثل مصايد الأسماك والسياحة (1). هناك نوعان من حمامات السباحة الرئيسية من CaCO3 في الشعاب المرجانية: الإطار (على سبيل المثال ، CaCO المودعة3 الهياكل العظمية والشعاب المرجانية الحية والكائنات الأخرى) والرواسب القابلة للاختراق (على سبيل المثال ، الإطار المتكسر وأي إنتاج للحيوانات) (2). لكي يحدث التراكم الصافي على نطاق الشعاب المرجانية بالكامل ، كربونات الكالسيوم3 يجب أن يكون الإنتاج (بالإضافة إلى أي إمداد خارجي للرواسب) أكبر من الخسارة من خلال التآكل الفيزيائي والكيميائي والبيولوجي والنقل والتفكك على النحو التالي (2):

كربونات الكالسيوم3 التراكم = كربونات الكالسيوم3 الإنتاج - كربونات الكالسيوم3 الذوبان - الخسارة المادية لكربونات الكالسيوم3 (1)

صافي تكلس النظام البيئي (NEC) ، والذي يشير إلى التوازن الكيميائي لكربونات الكالسيوم3 الإنتاج وكربونات الكالسيوم3 الذوبان ، عادة ما يتم استنتاجه من التغيرات في القلوية الكلية ولا يشمل الفقد المادي لكربونات الكالسيوم3.

يشير تحمض المحيطات (OA) إلى انخفاض درجة الحموضة في المحيط بسبب امتصاص ثاني أكسيد الكربون البشري المنشأ2 من الجو. عندما CO2 من الغلاف الجوي يذوب في مياه البحر ، فإنه يقلل من الرقم الهيدروجيني ، CO3 2− تركيز وكربونات الكالسيوم3 حالة التشبع (Ω = [Ca 2+] [CO3 2− ]/ك*ص، أين ك*ص هو منتج تركيز الأيونات المتكافئة عند التوازن) (3). على الرغم من أنه من المتوقع أن تؤثر التغييرات المرتبطة بالزراعة العضوية سلبًا على نمو الشعاب المرجانية (4) ، تستند هذه التوقعات المستقبلية في الغالب على العلاقة بين ومعدلات التكلس للشعاب المرجانية الفردية أو مجتمعات الشعاب المرجانية [على سبيل المثال ، (5, 6) الجدول S3] و NEC [على سبيل المثال ، (7) الجدول S2]. ومع ذلك ، فإن تأثير الزراعة العضوية على تراكم الشعاب المرجانية الصافي يعتمد أيضًا على التأثيرات غير المعروفة جيدًا للزراعة العضوية على تفكك الشعاب المرجانية المنفذة CaCO3 الرواسب التي تتراكم على مدى آلاف السنين (8) ويمكن أن يكون المستودع الرئيسي لـ CaCO3 في الشعاب المرجانية الحديثة (9). لقد وجدت النمذجة العددية والمختبرية والميدانية والدراسات المتوسطة وجود زيادة في كربونات الكالسيوم3 انحلال الرواسب مع تناقص Ω ودرجة الحموضة (OA) (10, 11).

والجدير بالذكر أن عددًا من الدراسات افترضت أن كربونات الكالسيوم3 قد يستجيب الذوبان إلى الزراعة العضوية بشكل أسرع من التكلس المرجاني [على سبيل المثال ، (2, 12, 13)]. دعمًا لهذه الفرضية ، وجدت دراسة حديثة في الموقع أن كربونات الكالسيوم3 زاد انحلال الرواسب بمقدار أكبر من انخفاض التكلس ، لكل وحدة انخفاض في Ω (14). ومع ذلك ، فإن CaCO في الموقع3 تم إجراء قياسات انحلال الرواسب في موقع واحد فقط في جزيرة هيرون ، أستراليا ، ومن غير المعروف مدى انطباق النتائج على الشعاب المرجانية على مستوى العالم. على سبيل المثال ، CaCO3 قد يستجيب انحلال الرواسب للشعاب المرجانية المختلفة بشكل مختلف للزراعة العضوية بسبب الاختلافات في حالة التشبع الحالية لعمود الماء والاختلافات في خصائص الرواسب مثل علم المعادن والمسامية والنفاذية وحجم الحبوب وتركيز الكربون العضوي والتمثيل الغذائي ، والتي في يتم التحكم في الانعطاف بواسطة عوامل مثل الضوء والعمق والديناميكا المائية.

قمنا بقياس كربونات الكالسيوم3 إذابة الرواسب باستخدام 57 حضانة حجرة قاعية فردية في الموقع في خمسة مواقع للشعاب المرجانية في المحيط الهادئ والمحيط الأطلسي (الشكل S1). تم إجراء الحضانات على مدار دورة داكنة فاتحة مظلمة ، وتم تشغيل أربعة من حضانات الشعاب المرجانية تحت السيطرة ونهاية القرن [ضغط جزئي مرتفع لثاني أكسيد الكربون2 (صكو2) ، درجة حموضة منخفضة] ظروف الزراعة العضوية. غطت المواقع الخمسة مجموعة من عمود الماء الأولي كربونات الكالسيوم3 حالات التشبع وخصائص الرواسب مثل علم المعادن ، وحجم الحبوب ، وتركيز الكربون العضوي ، والتمثيل الغذائي (الجدول S1).

تظهر نتائجنا أن كربونات الكالسيوم3 ذوبان الرواسب عبر الشعاب المرجانية الخمسة يرتبط ارتباطًا وثيقًا وسلبيًا بمتوسطأر معامل تحديد مياه البحر المغطية [(ص 2 ) = 0.49, ص & lt 0.0001 ، ن = 57] (الشكل S2). الزيادة في كربونات الكالسيوم3 إذابة الرواسب مع تناقص مياه البحر Ωأر يتوافق مع دراسات أخرى حديثة في العالم الوسطي وفي الموقع من مواقع فردية (10, 11, 14). مياه البحر Ωأر قيمة ال

2.92 ± 0.16 (x تقاطع) حيث تنتقل الرواسب من الترسيب الصافي إلى الصافي الذوبان (الشكل 1) أعلى بكثير من قيمة الانتقال الديناميكي الحراري المتوقعة للأراجونيت (Ωأر = 1) وحالة التشبع للكتلة المتوسطة Mg كالسيت (13 إلى 15 مول ٪ MgCO3) الموجودة في معظم الشعاب المرجانية (15). يمكن تفسير ذلك من خلال تفاعل حالة تشبع مياه البحر السائبة وعمليات التمثيل الغذائي لمياه المسام (2). أقل بكثير Ωأر توجد القيم عادة في المياه المسامية للرواسب بسبب تحلل المواد العضوية وما يرتبط بها من إنتاج للكربون غير العضوي المذاب (16). لقد تم الافتراض بأن تحلل المادة العضوية يقلل من ماء المسام Ω حتى يصبح غير مشبع فيما يتعلق بأكثر الطور المعدني للكربونات القابلة للذوبان ، والذي يبدأ بعد ذلك في الذوبان عند نقطة تسمى عتبة الكربونات الحرجة (CCT) (17). ثم يؤدي المزيد من تحلل المواد العضوية إلى إذابة رواسب الكربونات. ومع ذلك ، في رواسب الكربونات الضحلة ، توجد دورة ديال قوية في التخليق النباتي والتنفس ، ويمكن أن تؤدي نسبة إنتاجية / تنفس الرواسب المتكاملة اليومية إلى الانحلال الصافي أو الترسيب (2, 14). في تجاربنا ، تحتوي الغرف القاعية على مياه البحر المحمضة (ذات درجة حرارة أعلى صكو2 وأقل Ωأر) (الشكل S1) فوق رمال الكربونات لتقليد كيمياء مياه البحر في أواخر القرن الحادي والعشرين ، وتم نقل مياه البحر هذه إلى رمال الكربونات المنفذة وأصبحت التركيبة الأولية لمياه المسام (2). في ظل هذه الظروف ، يلزم تحلل أقل للمواد العضوية للوصول إلى CCT ، مما يترك المزيد من ثاني أكسيد الكربون في الجهاز التنفسي2 متاح لدفع الانحلال (17). أي ، لنفس المقدار من تنفس الرواسب ، سيحدث المزيد من انحلال الكربونات عندما تكون مياه البحر ذات أقل.أر في الرواسب. يتم دعم هذه الفرضية من خلال نتائج حضانات غرفة الرواسب في الموقع تحت المراقبة والمرتفعة صكو2 شروط (10) لكنه لا يوضح بشكل لا لبس فيه الآلية الأساسية.

لا عاليةصكو2 كانت العلاجات متاحة لجزر كوك. أشرطة الخطأ تمثل الخطأ المعياري. تنتقل الرواسب من الترسيب الصافي إلى الصافي الذائب في مياه البحر Ωأر قيمة ال

2.92 ± 0.16 (± 95٪ فاصل ثقة). البيانات في الجدول S5. [الصورة العلوية بواسطة K. Fabricius ، المعهد الأسترالي لعلوم البحار ، والصورة السفلية بواسطة A. Andersson ، معهد سكريبس لعلوم المحيطات]

متوسط ​​كربونات الكالسيوم3 إذابة الرواسب لكل مجموعة تحكم وعاليةصكو2 المعالجات في كل موقع من مواقع الشعاب الخمسة مرتبطة أيضًا بشكل كبير وسلبي بمتوسط ​​Ωأر (ص 2 = 0.94, ص & lt 0.001 ، ن = 9) (الشكل 1). والجدير بالذكر أنه لا يوجد فرق كبير (Student’s ر اختبار ص & lt 0.01) في التمثيل الغذائي القاعي (الإنتاج / التنفس) بين التحكم و صكو2 العلاجات في أي من مواقع الشعاب المرجانية (الشكل S3) ، مع زيادة الانحلال مدفوعة فقط بالتغيرات في كيمياء مياه البحر العلوية (أي ظروف الزراعة العضوية). إذابة رواسب الكربونات في كل من الشعاب المرجانية الأربعة لها نفس الاستجابة لانخفاض مياه البحر Ωأر (زيادة مياه البحر صكو2) ، ولكن تأثير الزراعة العضوية على كل شعاب مختلفة بسبب ظروف البداية المختلفة (الشكل 1). على سبيل المثال ، تتحلل رواسب الكربونات في هاواي بالفعل وستتحلل بشدة بحلول نهاية القرن. على النقيض من ذلك ، فإن رواسب الكربونات في التيياروا هي عبارة عن ترسب صاف قوي وستظل صافية مترسبة في نهاية القرن. سوف تتحول رواسب الكربونات في جزيرة هيرون وبرمودا من الترسيب الصافي إلى الصافي للذوبان بحلول نهاية القرن.

يحدث انتقال رمال الشعاب المرجانية من الترسيب الصافي إلى الذوبان الصافي عندما يكون ماء البحر Ωأر يصل إلى 2.92 ± 0.16 (الشكل 1 والشكل S1). ومن ثم ، فإن ظروف مياه البحر الحالية للشعاب المرجانية تتحكم في تأثير الزراعة العضوية على صافي تراكم الكربونات في الشعاب المرجانية. كيمياء كربونات مياه البحر الحالية (على سبيل المثال ، درجة الحموضة ، Ωأر) من الشعاب المرجانية من خلال مزيج من مياه المحيط المفتوحة والعمليات الكيميائية الجيوكيميائية والديناميكية المائية على الشعاب المرجانية. هناك اختلافات في خطوط العرض والإقليمية في المحيط المفتوحأر مع ، على سبيل المثال ، الشعاب الاستوائية التي تستحم في أعلى Ωأر المياه من الشعاب المرجانية في خطوط العرض العليا (18). يتم بعد ذلك تعديل تركيبة مياه البحر المفتوحة من خلال صافي إنتاج النظام البيئي (NEP = التمثيل الضوئي مطروحًا منه التنفس الذاتي والتغذية غيرية التغذية) و NEC (19). على الصعيد العالمي ، فقد اقترح أن المتوسط صكو2 من الشعاب المرجانية قد زادت 3.5 مرات أسرع مما كانت عليه في المحيطات المفتوحة على مدار العشرين عامًا الماضية ، ويرجع ذلك على الأرجح إلى زيادة مدخلات المغذيات الأرضية والمواد العضوية (20). على سبيل المثال ، في خليج Kaneohe ، هاواي ، تتحلل رواسب الكربونات حاليًا بسبب انخفاض مياه البحر في الشعاب المرجانية Ωأر (الشكل 1) المرتبطة منخفضة Ωأر مصدر المياه (7) ومدخلات كبيرة من المغذيات الأرضية والمواد العضوية (21, 22). على النقيض من ذلك ، فإن رواسب الكربونات في Tetiaroa عبارة عن ترسب صاف بقوة بسبب ارتفاع مياه البحر في الشعاب المرجانيةأر (الشكل 1) المرتبطة بارتفاع Ωأر مصدر المياه وعلى الأرجح القليل من مدخلات المواد العضوية الأرضية. وبالتالي فإن المدخلات الخارجية للمواد العضوية هي عنصر تحكم مهم في انحلال الشعاب المرجانية والتراكم الصافي المرتبط بها (2, 17).

كربونات الكالسيوم3 من الواضح أن انحلال الرواسب عبر الشعاب الخمسة حساس جدًا للزراعة العضوية مع تغير بنسبة 170 ٪ لكل وحدة تغيير في مياه البحر Ωأر (الشكلان 1 و 2). هذا ترتيب من حيث الحجم أكبر من التغييرات المتوقعة في تكلس الشعاب المرجانية بسبب الزراعة العضوية. على سبيل المثال ، أظهر تحليل تلوي حديث لتكلس الشعاب المرجانية بوساطة بيولوجية انخفاضًا بنسبة 15 ٪ لكل وحدة تغيير في مياه البحر Ωأر (الشكل 2) ، أو انخفاض منخفض يصل إلى 10٪ إذا تم النظر فقط في الدراسات التي تدمج معدلات التكلس بالضوء والظلام (23). التغيير في كربونات الكالسيوم3 إذابة الرواسب لكل وحدة تغير في مياه البحر Ωأر عبر الشعاب المرجانية الفردية أيضًا أقل تغيرًا من استجابة تكلس الشعاب المرجانية لكل وحدة تغيير في مياه البحر Ωأر عبر الدراسات الفردية (الشكل 2). من المرجح أن تعكس الاختلافات في استجابة انحلال رواسب الكربونات وتكلس الشعاب المرجانية إلى الزراعة العضوية الاختلافات في عملية التكلس التي تتم بوساطة بيولوجية مقارنة بعملية الانحلال التي تتم بوساطة جيوكيميائية.

التغيير من خط الأساس Ωأر من 3.5 وبالتالي تتقاطع جميع الخطوط عند Ωأر = 3.5 (100٪). الخطوط الرفيعة هي القياسات الفردية ، والخط السميك هو المتوسط. طول الخط هو Ωأر النطاق الذي أجريت عليه الدراسة. بيانات تكلس المرجان مأخوذة من (23). بيانات NEC مأخوذة من الجدول S2.

أظهر تكلس الشعاب المرجانية استجابات خاصة بالتصنيفات إلى الزراعة العضوية (24) على الأرجح بسبب الاختلافات في الخصائص مثل النسبة المئوية لغطاء الأنسجة الهيكلية والقدرة على تنظيم الأس الهيدروجيني لسوائل التكلس (25, 26). الملاحظات التي تشير إلى أن كلاً من المُكلِسات القريبة من الشاطئ وأعماق البحار يمكن أن تعيش وتتكلس في ظل ظروف غير مواتية للديناميكا الحرارية [أر & lt 1 (27, 28)] تشير إلى أن كيمياء مياه البحر ليست سوى جزء من المعادلة وأن الكائنات الحية قد يكون لديها آليات و / أو استراتيجيات للتعامل مع التغيرات المتوقعة في كيمياء كربونات مياه البحر ويمكن أن تتكيف مع الزراعة العضوية (5, 29). على سبيل المثال ، نظرًا لإمدادات كافية من التغذية والطاقة ، فإن العديد من أجهزة التكلس تتأثر سلبًا بدرجة أقل بـ OA (30). على النقيض من التكلس بوساطة بيولوجية ، فإن زيادة كربونات الكالسيوم3 الذوبان هو في الغالب استجابة جيوكيميائية للتغيرات في كيمياء مياه البحر وستزداد وفقًا للقيود الديناميكية الحرارية والقيود الحركية (الشكل 3) (31, 32).

المعدل العالمي الحالي (2010) Ωأر من مياه المحيطات حول الشعاب المرجانية تم ضبطه عند 3.3 (37) ، ومتوسط ​​التغيير السنوي في Ωأر تم ضبطه على -0.01 (18). الشعاب المرجانية النظرية: الأغطية الرملية 80:20 ، 60:40 ، 40:60 ، 20:80 ، 5: 95٪ تم تصميمها أيضًا (خطوط متقطعة). الرموز الحمراء هي تقديرات عالمية لـ NEC للشعاب المرجانية الكاملة (109.6 ملي مول كربونات الكالسيوم3 م −2 يوم 1) (دائرة) ، متوسط ​​الشعاب المرجانية وبحيرات الشعاب المرجانية (41.1 ملمول كربونات الكالسيوم3 م −2 يوم 1) (مثلث) ، وبحيرات الشعاب المرجانية (21.9 ملي مول كربونات الكالسيوم)3 م −2 يوم −1) (مربع) (40).

غالبًا ما تستند التنبؤات المستقبلية لتأثيرات الزراعة العضوية على الشعاب المرجانية إلى العلاقة بين المتوسطأر و NEC (انظر الجدول S2). في المتوسط ​​، هناك تغيير بنسبة 102٪ في NEC لكل وحدة تغيير في مياه البحرأر (الشكل 2) ، وهو أكثر حساسية من تكلس المرجان (10 إلى 15٪) ولكنه أقل حساسية من ذوبان رواسب الكربونات (170٪). يمكن أن تكون الاستجابة الأكبر من حيث الحجم لـ NEC مقارنة بتكلس الشعاب المرجانية ناتجة جزئيًا عن كون انحلال الرواسب أكثر حساسية لتناقص Ωأر وبالتالي تقديم مساهمة أكبر بشكل متزايد في الانخفاض في NEC. بالإضافة إلى ذلك ، فإن المكونات الأخرى للمجتمع القاعي للشعاب المرجانية مثل الطحالب المرجانية القشرية والطحالب الكلية القاعية الجيرية ، والتي هي أيضًا أكثر حساسية للتغيرات في Ωأر من الشعاب المرجانية (33, 34) ، يمكن أن يسهم أيضًا في زيادة استجابة NEC. بما يتفق مع هذا هو استجابة أقوى وحساسية تكلس مجتمع الشعاب المرجانية بأكمله للتغيرات فيأر من تلك التي لوحظت في دراسات الكائنات الحية الفردية [على سبيل المثال ، (12, 35, 36)]. الاستجابة شديدة التغير من NEC للشعاب الفردية للتغيرات في Ωأر ربما يعكس الاختلافات في تكوين المجتمعات القاعية ، جنبًا إلى جنب مع الاستجابة المتغيرة للمجتمعات القاعية الفردية (أي الرواسب والشعاب المرجانية والطحالب المرجانية القشرية).

فهم التغيرات المطلقة في كربونات الكالسيوم3 الإنتاج والانحلال (والخسارة المادية) حيث أن تحمض المحيطات ضرورية لتتمكن من التنبؤ بالتطور المستقبلي للشعاب المرجانية (انظر المعادلة 1). لقد طورنا نموذجًا بسيطًا يعتمد على العلاقات التجريبية بين المتوسط ​​Ωأر and NEC, coral calcification, and sediment dissolution from reefs around the globe (Fig. 1 and tables S2 and S3) and predicted future changes in the open ocean Ωأر (18) to quantify changes in the CaCO3 production of coral reefs (see materials and methods for a detailed description of the model). Under present-day average tropical ocean Ωأر (3.3), coral reef sediments are net precipitating and coral calcification and NEC are positive (Fig. 3). However, the model shows there has already been on average a reduction in coral reef sediment precipitation from 18.1 to 4.3 mmol m −2 day −1 , a reduction in NEC from 210.7 to 78.5 mmol m −2 day −1 , and a reduction in coral calcification of 111.4 to 92.8 mmol m −2 day −1 since pre-industrial time when the average tropical ocean Ωأر كنت

4.5 (37). When the average tropical ocean Ωأر يصل

2048, coral reef sediments will become net dissolving (Fig. 3). By 2082, global average coral reef NEC will become negative (i.e., net dissolving Fig. 3). By 2078 (Ωأر = 2.62), sediment dissolution will exceed the global average coral reef NEC (Fig. 3). For coral reefs with 5% coral cover and 95% sediment cover, probably a common future scenario with increasing coral cover loss, this transition to net dissolution will also occur in 2085 (Ωأر = 2.55) (Fig. 3).

The above model scenarios assumed a current average open ocean Ωأر of 3.3 for coral reefs. However, an analysis of 22 coral reefs (see also table S1) shows a wide range of Ωأر values, and therefore the timing of the transition to net dissolving will vary for individual reefs (Fig. 4). On average, four reefs already experience conditions that would promote net sediment dissolution, and by the end of the century, all but two reefs across the three ocean basins would on average experience sediment dissolution. The above model scenarios also assumed open ocean changes in Ωأر, but the average seawater carbonate chemistry conditions of coral reefs may be appreciably different because of changes in reef biogeochemical processes and inputs of terrestrial nutrient and organic matter (19, 20). One study suggests that the seawater صكو2 on some reefs has increased up to 3.5 times faster than in the open ocean (20). Under this more rapid acidification scenario, coral reefs on average could transition to net sediment dissolution by the end of the decade (2020) (Ωأر = 2.92), and NEC will become negative by 2031 (Ωأر = 2.58). This study also has not included the effect of sea surface temperature increases on CaCO3 sediment dissolution. Although initial studies show a nonadditive effect of increased temperature and lowered Ωأر on CaCO3 sediment dissolution (38), little is known about these combined stressors. Bleaching and coral mortality will also most likely accelerate the breakdown of coral reefs (39), making more sediment and organic matter available for dissolution.

The dashed line at Ωأر 2.92 shows when the reef sediments will transition to net dissolving. The 2010, 2050, and 2100 predictions were calculated with the average annual open ocean change in Ωأر of –0.01, but with average actual Ωأر starting values for each reef for the year the data were collected. These calculations ignore the minor nonlinear behavior of Ωأر in response to rising CO2 over the range modeled. The box plot red square is the mean the horizontal line in the box is the median the upper and lower box are the 75 and 25 percentiles, respectively and the top and bottom whiskers are the 90 and 10 percentiles, respectively.

A transition to net sediment dissolution will result in loss of material for building shallow reef habitats such as reef flats and lagoons and associated coral cays (2). However, it is unknown if the whole reef will erode once the sediments become net dissolving, as the corals will still calcify (Fig. 3), and the framework may still accrete. It is also unknown if reefs will experience catastrophic destruction once they become net eroding, or if they will slowly erode, driven by organic matter input and OA (17).


Saving the Oceans Through Law: The International Legal Framework for the Protection of the Marine Environment

The oceans provide many vital ecosystem services for humankind, but the health of the world’s seas is in serious decline. The protection of the marine environment has emerged as one of the most pressing challenges for the international community. An effective solution depends upon the cooperation of all states towards achieving agreed objectives. International law plays a vital role in this process. This book provides a critical assessment of the international legal instruments that have been negotiated for the protection of the marine environment and identifies key trends in global ocean governance. Starting with a detailed analysis of the United Nations Convention on the Law of the Sea, the book explains and evaluates the main global and regional treaties and related instruments that seek to prevent, reduce, and control damage to the marine environment caused by navigation, seabed exploitation, fishing, dumping, geo-engineering, and land-based activities, as well as emerging pressures such as ocean noise, ocean acidification, and climate change. The book demonstrates how international institutions have expanded their mandates to address a broader range of marine environmental issues and to promote an ecosystems approach to regulation. It also discusses the development of diverse regulatory tools to address anthropogenic impacts on the marine environment and the extent to which States have adopted a precautionary approach in different maritime sectors. Whilst many advances have been made, the book highlights the need for greater coordination between international institutions, as well as the desirability of developing stronger enforcement mechanisms for international environmental rules.


SIXTH EXTINCTION: Present and Future?

In the 1990s, paleontologist and famed conservationist Richard Leakey warned that human activity was causing a “sixth extinction.” In the decades since Leakey’s observation, with piles of new supporting evidence, many more researchers have signed on to the idea.

Across time and around the planet, extinctions of one or another individual species are always occurring. Known as the “background rate” and documented both historically and in the fossil record, these extinctions are like low-volume static compared with the sudden cymbal crash of a mass die-off. Determining extinction rates as they are unfolding is difficult, but a 2015 Science Advances study, using a range of conservative estimates, placed the current pace at up to 100 times the normal background rate.

Human activities are to blame, including population growth, increased resource consumption and climate change spurred by fossil fuel burning and the release of greenhouse gases.

In the journal PNAS in 2017, scientists concluded that focusing on species extinction may actually underrepresent the severity of what one team called “biological annihilation.” The global extinction of a species is, after all, just the final nail in the coffin.

The downward spiral begins with the destruction and fragmentation of habitat, and the introduction of invasive species and pathogens. The killing of individual members of a species through overhunting or poaching also takes its toll. Just ask any rhino, if you can find one. All of these activities can result, over time, in local extinctions known as extirpations. Even before global extinction of a species occurs, these extirpations reduce biodiversity and can destabilize ecosystems, leading to more extinctions.

As Leakey observed in his landmark 1995 book on the topic: “ Homo sapiens might not only be the agent of the sixth extinction, but also risks being one of its victims.”


شاهد الفيديو: العلوم النووية وتحمض المحيطات (شهر اكتوبر 2022).