🧪 Kemija i fizika oceana

Kad se ugljikov dioksid iz zraka otopi u morskoj vodi, pokrene kemijsku reakciju koja postupno čini oceansku vodu malo kiselijom nego što je nekad bila, spora ali mjerljiva promjena koju znanstvenici zovu zakiseljavanje oceana. Ova promjenjiva kemija otežava mnogim oceanskim stvorenjima, poput koralja, kamenica i određenog planktona, da grade i održavaju svoje tvrde ljušture ili kosture, jer kemijski građevni blokovi koji su im potrebni postaju manje dostupni u kiselijoj vodi. Budući da toliko mnogo oceanskih hranidbenih lanaca ovisi o stvorenjima koja grade ljušture na dnu, od sićušnog planktona do koraljnih grebena, zakiseljavanje oceana može se proširiti i utjecati na ogroman broj drugih vrsta dalje uz lanac.

Termohalina cirkulacija golem je, sporo pokretan sustav oceanskih struja pokretan razlikama u temperaturi vode i sadržaju soli, jer je hladnija, slanija voda gušća i tone ispod toplije, manje slane vode. U određenim polarnim regijama, površinska voda postane izuzetno hladna i dovoljno slana da dramatično potone prema dubokom morskom dnu, povlačeći više vode iza sebe i pomažući pokretati struje kroz cijeli globus. Ta duboka voda na kraju putuje golemim udaljenostima duž morskog dna prije nego se polako podigne natrag prema površini negdje drugdje, dovršavajući putovanje koje jednoj kapi vode može trebati preko tisuću godina.

Plin ugljikov dioksid prirodno se otapa u vodi, slično kako se otapa u gaziranom piću, a budući da ocean pokriva tako ogromnu površinu, neprestano upija značajan dio ugljikovog dioksida koji ljudi ispuštaju u atmosferu. Oceanske biljke i plankton također aktivno izvlače ugljikov dioksid iz vode da rastu, koristeći ga slično kako kopnene biljke koriste tijekom fotosinteze, što pomaže izvući još više ugljikovog dioksida iz zraka iznad vode. Kad oceanska stvorenja umru, dio tog materijala koji sadrži ugljik potone dolje i na kraju se zatrpa u sedimentu morskog dna, zaključavajući taj ugljik na izuzetno dugo vrijeme umjesto da se brzo vrati u atmosferu.

Znanstvenici koriste kombinaciju mjerača plime, fizičkih instrumenata pričvršćenih duž obala koji su mjerili visinu vode na baš tim istim mjestima desetljećima, i satelita koji precizno mjere visinu cijele površine oceana iz svemira. Uspoređujući mjerenja uzeta na istim lokacijama tijekom mnogo godina, znanstvenici mogu otkriti čak i male, postupne promjene u razini mora koje bi bilo gotovo nemoguće primijetiti samo gledajući ocean bilo kojeg jednog dana. Razina mora raste uglavnom jer se toplija oceanska voda fizički širi da zauzme više prostora, u kombinaciji s topljenjem leda iz ledenjaka i ledenih ploča koji dodaju dodatnu vodu u ocean tijekom vremena.