O dióxido de carbono é um gás comum presente na atmosfera. Normalmente, o ciclo de carbono da Terra mantém um equilíbrio natural de carbono na atmosfera, na terra e no oceano por meio da "respiração do planeta". Entretanto, as atividades humanas, como a emissão de combustíveis fósseis, estão rompendo o equilíbrio do ciclo do carbono, causando mudanças climáticas, como o aumento do efeito estufa e a acidificação dos oceanos.
Portanto, para entender as consequências da acidificação dos oceanos, é preciso primeiro recapitular o ciclo do carbono. Escrevi sobre isso aqui1.
O efeito estufa permite a vida na Terra, pois retém o calor na atmosfera, aquecendo o planeta. Mostrei como ele funciona aqui1. Entretanto, apesar de sua importância, o aumento do dióxido de carbono transformou isso em um problema.
Mas nem todo o excesso de dióxido de carbono permanece na atmosfera. Os cientistas estimam que os oceanos absorveram um terço de todo o dióxido de carbono produzido pelas atividades humanas. A remoção de dióxido de carbono da atmosfera pelo oceano ajuda a retardar a extensão da mudança climática. Entretanto, esse benefício tem um custo.
Dióxido de carbono e a química do oceano
Uma vez dissolvido na água do mar, o CO2 reage com a água (H2O) para formar o ácido carbônico: H2CO3: CO2 + H2O ↔ H2CO3. O ácido carbônico se dissolve rapidamente para formar íons H+ (um ácido) e bicarbonato, HCO3- (uma base). A água do mar é naturalmente saturada com outra base, o íon carbonato (CO3-2), que age como um antiácido para neutralizar o H+, formando mais bicarbonato. A reação líquida é semelhante a esta: CO2 + H2O + CO3-2→ 2HCO3-
A absorção de dióxido de carbono está mudando fundamentalmente a química do oceano ao desencadear reações que tornam a água do mar mais ácida, um fenômeno chamado acidificação do oceano. De fato, o oceano tornou-se quase 30% mais ácido do que era no início da Era Industrial. É uma mudança maior e mais rápida do que a observada no registro fóssil que remonta a pelo menos 800.000 anos, antes do surgimento de vertebrados e plantas no registro fóssil.
Como a acidificação dos oceanos afetará a vida marinha, como peixes, corais e moluscos?
À medida que a concentração de íons de hidrogênio aumenta, a água se torna mais ácida. Além disso, os íons de carbonato tornam-se menos abundantes.
Alguns dos íons de hidrogênio extras reagem com os íons de carbonato para formar mais bicarbonato. À medida que o carbonato se torna menos abundante, esses organismos, como corais e moluscos, têm mais dificuldade para construir e manter suas conchas e esqueletos. O aumento da acidez pode até mesmo causar a dissolução de algumas conchas e esqueletos de carbonato. Os íons de hidrogênio reagem com o carbonato de cálcio sólido e o convertem em bicarbonato solúvel e íons de cálcio.
Entre a mistura de plantas e animais minúsculos que compõem o plâncton, vive um pequeno caracol marinho chamado pterópode. Apesar de seu pequeno tamanho, os pterópodes são uma importante fonte de alimento para muitas espécies, inclusive peixes, focas e baleias. Mas os pterópodes têm conchas delicadas de carbonato de cálcio que são vulneráveis à acidificação dos oceanos. Em uma série de experimentos, as conchas dos pterópodes foram colocadas na água do mar com o pH (acidez) projetado para o Oceano Antártico até 2100. Em 48 horas, as conchas dos pterópodes começaram a se dissolver.
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