ภาวะเป็นกรดในมหาสมุทรและผลกระทบต่อหอย
เพื่อที่จะเข้าใจความซับซ้อนของภาวะเป็นกรดในมหาสมุทรอย่างแท้จริง จำเป็นต้องศึกษากลไกทางเคมีที่เป็นพื้นฐาน เมื่อน้ำทะเลดูดซับ CO2 ในชั้นบรรยากาศ ซึ่งเป็นก๊าซที่ถูกปล่อยออกมาในอัตราที่น่าตกใจเนื่องจากกิจกรรมของมนุษย์ มันจะกระตุ้นปฏิกิริยาเคมีต่อเนื่องที่ในที่สุดจะเพิ่มความเข้มข้นของไอออนไฮโดรเจนและลดค่า pH ของน้ำ ทำให้เป็นกรดมากขึ้น12 กระบวนการทางเคมีที่ซับซ้อนนี้ยังลดความพร้อมของไอออนคาร์บอเนตพร้อมกัน ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญในการสร้าง การลดลงนี้พิสูจน์ให้เห็นว่ามีผลทำลายล้างเป็นพิเศษสำหรับสิ่งมีชีวิตที่สร้างเปลือก เช่น หอยนางรม หอยกาบ และหอยแมลงภู่ ซึ่งพึ่งพาไอออนคาร์บอเนตเหล่านี้เพื่อการอยู่รอดและการพัฒนาเปลือกป้องกัน34 การวัดปัจจุบันระบุว่าค่า pH เฉลี่ยของมหาสมุทรอยู่ที่ประมาณ 8.1 ซึ่งสะท้อนการลดลง 0.1 หน่วยตั้งแต่ยุคก่อนอุตสาหกรรม การเปลี่ยนแปลงที่ดูเหมือนเล็กน้อยนี้แท้จริงแล้วแสดงถึงการเพิ่มขึ้นอย่างมากของความเป็นกรด การคาดการณ์ทางวิทยาศาสตร์วาดภาพที่น่ากังวลสำหรับอนาคต: หากแนวโน้มปัจจุบันของการปล่อย CO2 ยังคงดำเนินต่อไปโดยไม่มีการควบคุม ค่า pH ของพื้นผิวมหาสมุทรอาจลดลงไปสู่ระดับ 7.8 ที่น่าตกใจภายในสิ้นศตวรรษ5 ผลกระทบอย่างครอบคลุมต่อชีววิทยาของหอย ผลกระทบที่เป็นอันตรายของภาวะเป็นกรดในมหาสมุทรต่อหอยแสดงออกผ่านช่องทางทางชีววิทยาที่หลากหลายและเชื่อมโยงกัน โดยตรงที่สุด กระบวนการนี้ส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อความสามารถพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ในการสร้างและรักษาเปลือกแคลเซียมคาร์บอเนต ซึ่งเป็นกลไกป้องกันหลักของพวกมัน3 ภายใต้สภาวะที่เป็นกรดมากขึ้น หอยต้องใช้พลังงานมากขึ้นอย่างมากเพียงเพื่อสร้างโครงสร้างป้องกัน สาเหตุหลักมาจากความพร้อมที่ลดลงของไอออนคาร์บอเนตในน้ำโดยรอบ12 ความเครียดทางเมตาบอลิซึมนี้ส่งผลให้หอยพัฒนาเปลือกที่บางกว่า เปราะกว่า และเปราะบางกว่า ซึ่งให้การป้องกันน้อยลงจากผู้ล่าและความเครียดจากสิ่งแวดล้อม12 อย่างไรก็ตาม ผลกระทบทางสรีรวิทยาขยายไปไกลกว่าการสร้างเปลือก ภาวะเป็นกรดบังคับให้หอยจัดสรรทรัพยากรพลังงานอันมีค่าใหม่อย่างแอบแฝง โดยมุ่งพลังงานมากขึ้นไปที่งานที่ยากขึ้นเรื่อยๆ ในการรักษาความสมบูรณ์ของเปลือก โดยแลกกับหน้าที่ทางชีววิทยาที่สำคัญอื่นๆ ที่จำเป็นสำหรับการอยู่รอดและการสืบพันธุ์12 การเปลี่ยนแปลงที่ถูกบังคับนี้รบกวนสมดุลกรด-ด่างภายในของพวกมัน ส่งผลกระทบต่อกระบวนการเมตาบอลิซึมพื้นฐานและสุขภาพโดยรวม6 ผลกระทบทางเศรษฐกิจและความท้าทายของอุตสาหกรรม อุตสาหกรรมหอยทั่วโลก ซึ่งมีมูลค่าทางเศรษฐกิจหลายพันล้านดอลลาร์และสนับสนุนการดำรงชีวิตมากมายนับไม่ถ้วน กำลังประสบกับการหยุดชะงักที่รุนแรงและแพร่หลายมากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งมีสาเหตุโดยตรงจากปัญหาภาวะเป็นกรดในมหาสมุทรที่เลวร้ายลง โรงเพาะเลี้ยงหอยนางรมที่ตั้งอยู่ตามชายฝั่งตะวันตกของสหรัฐอเมริกาได้บันทึกการสูญเสียอย่างมากและสร้างความเสียหายทางเศรษฐกิจที่มีสาเหตุโดยตรงจากการตายของตัวอ่อนที่เกิดจากภาวะเป็นกรด27 อุตสาหกรรมหอยนางรมในแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ยังคงต่อสู้กับความท้าทายด้านการผลิตอย่างมาก สร้างผลกระทบทางเศรษฐกิจไปทั่วชุมชนชายฝั่งที่พึ่งพาอุตสาหกรรมนี้2 ...