Ένα ζωτικό συστατικό της ατμόσφαιρας της Γης, το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) απελευθερώνεται μέσω φυσικών διεργασιών όπως η αναπνοή των ζώων, και μέσω των ανθρώπινων δραστηριοτήτων, όπως η καύση ορυκτών καυσίμων και η αποψίλωση των δασών. Από τα μέσα του 20ου αιώνα, οι ετήσιες εκπομπές από την καύση ορυκτών καυσίμων αυξάνονται κάθε δεκαετία, από κατά μέσο όρο 3 δισεκατομμύρια τόνους άνθρακα (11 δισεκατομμύρια τόνους διοξειδίου του άνθρακα) ετησίως τη δεκαετία του 1960, σε 9,5 δισεκατομμύρια τόνους άνθρακα (35 δισεκατομμύρια τόνοι διοξειδίου του άνθρακα) ετησίως τη δεκαετία του 2010, σύμφωνα με τον Παγκόσμια Κατανομή Άνθρακα για το 2021.
Το CO2 αλλάζει τη χημική σύσταση του ωκεανού
Ο ωκεανός λειτουργεί ως «καταβόθρα άνθρακα» και απορροφά περίπου το 31% των εκπομπών CO2 που απελευθερώνονται στην ατμόσφαιρα, σύμφωνα με μια μελέτη που δημοσιεύτηκε από την NOAA και διεθνείς συνεργάτες στο Science. Καθώς τα επίπεδα CO2 της ατμόσφαιρας αυξάνονται, το ίδιο αυξάνονται και τα επίπεδα CO2 στον ωκεανό. Όταν το CO2 απορροφάται από το θαλασσινό νερό, λαμβάνει χώρα μια σειρά από χημικές αντιδράσεις που προκαλούν το θαλασσινό νερό να γίνεται πιο όξινο. Αυτό το φαινόμενο αναφέρεται συνήθως ως οξίνιση των ωκεανών.
Η οξίνιση των ωκεανών απειλεί τη θεμελιώδη χημική ισορροπία των ωκεανών και των παράκτιων υδάτων σε όλο τον κόσμο. Η οξίνιση των ωκεανών μπορεί να δημιουργήσει συνθήκες που καταστρέφουν τα μέταλλα που χρησιμοποιούνται από τα στρείδια, τα μύδια, τις γαρίδες, τους κοραλλιογενείς υφάλους και άλλα θαλάσσια ζώα για να χτίσουν τα κελύφη και τους σκελετούς τους. Αποτελεί επίσης πρόβλημα για την ανθρώπινη υγεία, καθώς εργαστηριακές μελέτες έχουν δείξει ότι πολλά επιβλαβή είδη φυκιών παράγουν περισσότερες τοξίνες και ανθίζουν πιο γρήγορα σε όξινα νερά.
Η μακροπρόθεσμη παρακολούθηση και η επιστημονική ανάλυση του άνθρακα των ωκεανών είναι κρίσιμες για να καθοριστεί εάν η απορρόφηση CO2 από τους ωκεανούς θα συμβαδίσει με τις εκπομπές και πώς να προβλεφθούν καλύτερα, να μετριαστούν και να προσαρμοστούν σε πιθανές μελλοντικές αλλαγές. Η αποτελεσματική διαχείριση αυτών των σημαντικών δεδομένων είναι επίσης απαραίτητη.
Ο Ωκεάνιος Άτλας CO₂
Η Εθνική Υπηρεσία Περιβαλλοντικής Ενημέρωσης των ΗΠΑ (NCEI) έχει δημιουργήσει το εργαλείο “Surface Ocean CO₂ Atlas (SOCAT)“. Το SOCAT συγκεντρώνει όλες τις διαθέσιμες καταγραφές CO2 που έχουν πραγματοποιηθεί στους ωκεανούς από τη διεθνή επιστημονική κοινότητα θαλάσσιων ερευνών άνθρακα. Το SOCAT είναι το κλειδί για τον ποσοτικό προσδιορισμό της απορρόφησης άνθρακα και της οξίνισης των ωκεανών, καθώς και για την αξιολόγηση των βιογεωχημικών μοντέλων των ωκεανών.
Η πιο πρόσφατη έκδοση της βάσης δεδομένων Surface Ocean Carbon Atlas, γνωστή ως SOCATv2022, είναι τώρα διαθέσιμη από το NCEI. Η έκδοση 2022 της SOCAT έχει ελεγχόμενη ποιότητα στην επιτόπια επιφανειακή φυγοκέντρηση των ωκεανών μετρήσεων CO2 που πραγματοποιούνται σε πλοία, αγκυροβόλια, αυτόνομες και παρασυρόμενες επιφανειακές πλατφόρμες. Το Fugacity of CO2 (fCO2) είναι ένας τύπος ποιοτικού ελέγχου που διορθώνει τις παρατηρήσεις για διαφορές πίεσης λόγω θερμοκρασίας. Το SOCAT χρησιμοποιείται για την ποσοτικοποίηση της πρόσληψης CO2 από τους ωκεανούς και είναι ο ακρογωνιαίος λίθος του Παγκόσμιου Προϋπολογισμού Άνθρακα για το 2021. Χρησιμοποιείται επίσης για την αξιολόγηση κλιματικών μοντέλων και δεδομένων αισθητήρων. Η βάση δεδομένων SOCATv2022 έχει 33,7 εκατομμύρια παρατηρήσεις από το 1957 έως το 2021 για τους παγκόσμιους ωκεανούς και τις παράκτιες θάλασσες. Περισσότερες από 6 εκατομμύρια βαθμονομημένες παρατηρήσεις αισθητήρων είναι επίσης διαθέσιμες.
