Globalno zatopljenje: Feber oceana i hitan poziv zaštiti okoliš

U posljednjih godina, globalne emisije plinova efekta staklene kuće neprestano su postizale nove vrhove, ubrzavajući proces globalnog zagrijavanja.

Članak objavljen u prestižnom znanstvenom časopisu "Earth System Science Data" u lipnju 2023. istaknuo je da je tijekom proteklog desetljeća, globalna emisija stakleničkih plinova dosegla povijesni vrhunac, s godišnjim emisijama ugljičnog dioksida koje iznose 54 milijarde tona. Profesor Piers Forster sa Sveučilišta u Leedsu, jedan od autora, naglasio je da iako globalno zatopljenje još nije premašilo prag od 1,5°C koji je postavljen u Ugovoru o klimi iz Pariza, na trenutnoj stopnji emisija ugljičnog dioksida, preostali ugljični budžet od približno 250 milijardi tona ugljičnog dioksida vjerojatno će biti brzo iscrpljen u sljedećim godinama. Istraživački tim pozvao je da se na konferenciji COP28 u 2023. usvoje stroži ciljevi i mjere za smanjenje emisija. U svibnju 2023., izvješće objavljeno od strane Svjetske meteorološke organizacije navodilo je da će zbog kombiniranog utjecaja stakleničkih plinova i El Niño fenomena vjerojatno unutar sljedećih pet godina (2023-2027) globalna temperatura prvi put premašiti prag od 1,5°C iznad preindustrijskih razina, pri čemu je barem jedna godina imala 98% šanse da bude najtoplija godina ikada.

Globalni klima je svestranostna zajednica, gdje bilo koja promjena u jednom klimatskom faktoru može imati duboke utjecaje na druge klimatske elemente. Također se tradicionalno fokusirano na tome kako globalno zatopljenje izaziva ekstremne vremenske događaje na kopnu, poput topline, suša i potopova. Međutim, uz napredak u tehnologiji nadzora klime, otkriveno je da globalno zatopljenje također izaziva pojavu poznatu kao "morska groznica". Od 2023., meteorološke institucije u Europi, Sjedinjenim Državama i drugim regijama su proučavale pojave neobičnog zatopljenja na površinskim vodama regionalnih ili globalnih morja. U lipnju 2023., podaci objavljeni od strane Britanske meteo uređbe pokazuju da je temperatura površinskih voda sjevernog Atlantika u svibnju bila najviša od 1850., za 1.25°C viša od prosjeka istog razdoblja između 1961. i 1990., posebno oko Velike Britanije i Irske, gdje je temperatura morskih voda bila više od 5°C viša od dugoročnog prosjeka.

Trenutno, britanski meteorološki znanstvenici su kategorizirali ovogodišnju oceansku toplinevalu kao ekstremnu razinu IV ili V. U sredini lipnja 2023., istraživački izvještaj objavljen od strane Nacionalne uprave za ocean i atmosferu (NOAA) Sjedinjenih Država pokazao je značajan zagrijavanje morске vode u mnogim dijelovima svijeta od početka 2023. Dana 1. travnja, globalna temperatura na površini mora dostigla je rekordnih 21,1°C, što, iako je kasnije opalo na 20,9°C, još uvijek je bilo 0,2°C više od najvišeg temperature zapisa iz 2022. Do 11. lipnja, temperatura površinske vode sjevernog Atlantika dostigla je 22,7°C, što je bio najviši zabilježeni temperaturi za taj područje, uz očekivanje da će se temperatura na površini mora nastaviti povećavati i dostići vrhunac do kraja kolovoza ili rujna.

Zbog topljenja oceana, očekuje se da će do oktobra više po polovici svjetskih oceana iskusiti topline valove u oceanu. 14. srpnja Europska unija kroz Copernicus Climate Change Service utvrdila je da su temperature mora u Sjevernom Atlantiku i Jadranskom moru postavile nove rekorde tijekom nekoliko mjeseci, s toplinskim talasima u regiji Jadranskog mora, a temperature mora uz južnu obalu Španije i duž obale sjeverne Afrike premašile prosječne referentne vrijednosti za više od 5°C, što ukazuje na nastavak eskalacije toplinskih valova u oceanu. U srpnju 2023., NOAA je izmjerila temperature mora od 36°C kod jugozapadnog obala Floride, SAD, najvišu temperaturu koju je satelitsko praćenje temperature oceana zabilježilo od 1985.

Meteorološki nadzornici su istaknuli da je u proteklih dvije nedjelje temperatura mora ovdje bila za cijele 2°C viša od normalnog raspona. Temperatura mora nije samo okolišni element maritnog ekosustava, već i osnovni sastojak klimatskog sustava Zemlje. Nastavna rasta temperature mora dovela je do sve češćih ekstremnih toplih vodnih događaja u oceanu, što predstavlja značajan rizik za zdravlje maritnih ekosustava.

Ocean Heatwaves Pretežuju Morskim Ekosustavima Ocean heatwaves, definirani kao ekstremno topla vodena događanja gdje se temperaturama na površini oceana neobično podigne, obično trajaju od nekoliko dana do nekoliko mjeseci i mogu se protezati tisućama kilometara. Ocean heatwaves izravno štete morskim ekosustavima na jednostavan i neposredan način, uključujući izravno ubijanje riba, prisiljavanje riba da se preseljuju u hladnije vode, uzrokujući bijelućenje koralja i čak mogući potencijalno dovesti do pustinjenja mora. Za morske ekosustave, ocean heatwaves su potpuna katastrofa.

Posebno, štetljivost ocean heatwaves-a manifestira se u sljedećim dvije strani:

1. **Prisiljivanje Tropskog Morskog Života na Preseljavanje u Srednje i Visoke Širine:**

Općenito, ekvatorski područje je najbnajbolje opremljeno područje s resursima marina života, sa velikim količinom biljaka, koralja i mangrova, što služi kao raj za većinu morskih stvorenja.

Međutim, tijekom posljednjih 50 godina, temperatura morске vode na ekvatoru je narasla za 0.6°C, što je prisiljalo veliki broj tropskih morskih bića da se preselje u hladnije srednje i visoke šire za sklonište. Studija objavljena u časopisu Nature u travnju 2019. godine utvrdila je da globalno zatopljenje ima najznačajiju utjecaj na morsko životinjsko carstvo, s brojem vrsta koje su prisiljene migrirati u oceanu biti dva puta većim nego na kopnu, posebno u vodama na ekvatoru. Rad procjenjuje da trenutno gotovo tisuću vrsta riba i beskraljeća biva izbjegava iz tropskih voda.

U kolovozu 2020., znanstvenici iz Nacionalne uprave za ocean i atmosferu objavili su istraživanje u časopisu Nature, u kojem je utvrđeno da morske topline uzroke "tropskom preseljenju", s udaljenostima preseljenja koje se protežu od nekoliko desetina do hiljada kilometara. Da bi se prilagodili ovim promjenama u morskoj toplini, veliki broj morskih bića također mora premdjetiti na istu udaljenost kako bi izbjegli visoke temperature, što dovodi do "preuređenja" morskog života. U ožujku 2022., australijski znanstvenici otkrili su smanjenje broja vrsta u tropskim oceanima nakon pregleda gotovo 50.000 zapisa o distribuciji morskog života od 1955., pri čemu su širine 30°N i 20°S zamijenile ekvatorski područje kao najbolje opremljena za morske vrste.

Nije samo da se morsko okruženje mijenja, već i hranačka lancija u ekvatorskim vodama također se mijenja. Plankton igra važnu ulogu u složenoj morskoj mreži hranačkih lanaca, ali u zadnje vrijeme su znanstvenici otkrili da zbog globalnog zagrijavanja broj planktona, predstavljenog foraminiferama, brzo pada u ekvatorskim vodama. To znači da s obzirom na troškove ishrane, ekvatorske vode više nisu u stanju podržati toliko bogatu morsku životinjsku šumu kao što je bilo prije. Neprikladna morska okruženja i smanjeni izvori hrane ubrzavaju proces migracije ekvatorskog morskog života. Masovna migracija tropskog morskog života izazivaće seriju lančanih reakcija, uzrokujući da stabilne morske ekosustave, koji su se formirali tijekom milijuna godina geološke i biološke evolucije, postaju postepeno nerazredeni čak i mogu i propasti.

Migracija velikog broja tropskih maritimenih vrsta u subtropske maritime ekosustave znači da će mnoge invazivne vrste unijeti ove područje, a nove predatori će se sudjelovati u intenzivnoj hranljivoj konkurenciji s domaćim vrstama, što će dovesti do smanjenja ili čak izumiranja nekih vrsta. Ovo pojava krunađe ekosustava i izumiranja vrsta dogodila se tijekom permijskog i trijasnog geološkog razdoblja.

2. **Uzrokuje smrt velikog broja maritimanih bića:**

Hladna voda sadrži daleko više kisika od tople vode. Nastojajući porast temperature mora i učestalost oceanских topline valova u zadnjih godina značajno su povećali pojavu hipoksije i nizkog razina kisika u obalnim vodama. Znanstvenici ističu da je zbog porasta temperature mora sadržaj kisika u oceanu smanjen za 2% do 5% tijekom posljednjih 50 godina, što je dovelo do smrti velikog broja riba zbog teškoća u disanju. Neke velike ribe s visokim potrošnjom kisika mogu čak postati izumrljive.

U lipnju 2023., tisuće kilometara mrtvih riba pojavilo se u vodama blizu prefektura Chumphon u južnoj Tajlandu i u zaljevu Meksika u Sjedinjenim Državama, uzrokovano ribama koje su umrla dušenjem zbog oceanских talasa topline. Masovna smrtnost riba dalje će utjecati na pomorske ptice koje se hrane njima. Između 2013. i 2016., zagrijavanje površinskih voda Tihog oceana uz obalu zapadne strane Severne Amerike dovelo je do tragičnog događaja u kojem je iz gladi umrlo oko milijuna pomorskih ptića. Oceanские talasi topline također uzrokuju bijeljenje koralja.

Koralni rifovi, poznati kao "šume mora", pružaju staništa, potragu i mjesto za razmnožavanje oko četvrtine marine životinje, čime su jedan od najbijedivo bogatih ekosustava na Zemlji. Formiranje koralnih rifova ne može se odvojiti od simbiotskog odnosa između korala i zoozantelija, koji se međusobno uzajamljivaju hranu. Zoozantelije su alge koje su vrlo osjetljive na temperaturu. Kada se temperatura morске vode poveća, njihov fotosintetik slaba, a proizvode štetne slobodne radikale kisika korilima. Da bi se zaštitili, korali moraju isbaciti zoozantelije, što ruši simbiotski odnos.

Bez zooxantel, koralji se postepeno vraćaju na svoj izvorni sivo-bijeli bojan. Ako zooxantele ne vrate za duže vrijeme, koralji će izgubiti izvor nutritivnih tvari i na kraju umrijeti. To je pojava bijelanja korala. Trenutno, Veliki barjeran rif u Australiji najteže je pogođen bijelanjem korala. U posljednjih godina, zbog globalnog zatopljenja, temperatura mora kod Velikog barjeranog rifa je neprestano rastla, a između 1998. i 2017. godine dogodilo se barem četiri velkoskalne pojave bijelanja korala.

Početkom 2020., Australija je proživjela rekordno visoke temperature, s požarima šuma koji su trajali pola godine na kopnu i najtežim koralenim bijelim postajanjem u povijesti u oceanu, što je utjecalo na oko četvrtinu koralskih rijeka. Trenutno, više od polovice Velikog Barjeranog riffa je pobijelo. S globalnim zatopljenjem, događaji bijelog postajanja korala će postati češći i ozbiljniji. Znanstvenici su pronašli da se od 1985., frekvencija globalnog bijelog postajanja korala povećala s jednom svakih 27 godina na jednu svake četiri godine, a do kraja 21. stoljeća očekuje se da više od tri četvrtine svjetskih korala pobijede ili postane bolesna. Bijelo postajanje i smrtnost korala uzrokuju gubitak staništa, traženja hrane i mjesto za razmanjivanje velikom broju riba, što dalje utječe na razvoj populacija riba.

U posljednjih godina, frekvencija i raspon oceanских talasa topline neprestano rastu i širaju se. U ožujku 2019., istraživači iz Udruge za morsku biologiju Ujedinjenog Kraljevstva objavili su znanstveni rad u časopisu Nature Climate Change, u kojem je utvrđeno da je godišnji prosječni broj dana s oceanским talasima topline od 1987. do 2016. povećan za 50% u usporedbi s razdobljem 1925-1954. Nadalje, znanstvenici su također promatrali pojave oceanских talasa topline i u dubokom moru. U ožujku 2023., istraživači iz Nacionalne uprave za ocean i atmosferu objavili su studiju u Nature Communications-u, u kojoj je utvrđeno da oceanski talasi topline postoje i u dubokom moru. Putem simulacije opaznih podataka utvrđeno je da se u područjima oko kontinentalnog šešeta Sjeverne Amerike oceanski talasi topline u dubokom moru prodire duže i mogu imati jači signal topljenja nego površinske vode.

Povećanje učestalosti i raspona oceanских talasa topla znači da će morske ekosustave u budućnosti susresti veću štetu. Morska acidifikacija prijeti razvoju morskih vrsta. Povećanje koncentracije ugljičnog dioksida u zraku uzrokuje ne samo staklenički efekt i ubrzava globalno zatopljenje, nego također vodi i do acidifikacije oceana, prijeteći preživljavanju i razmanjivanju morskog života. Ocean stalno mijenja plinove s Zemljinim zrakom, a gotovo bilo koji plin koji ulazi u atmosferu se može rastvoriti u morskoj vodi. Kao važan sastojak atmosfere, ugljični dioksid ga također može morje apsorbirati. Acidifikacija oceana je suštinski pojava gdje ocean apsorbuje prekomjerni količina ugljičnog dioksida što uzrokuje povećanje kiselih tvari u morskoj vodi i smanjenje pH vrijednosti.

Prema procjenama, otprilike trećina ugljičnog dioksida koji ljudi emitiraju u zrak je apsorbirana od more. S nastavkom rasta koncentracije ugljičnog dioksida u zraku, brzina apsorpcije i disolucije također se pojačava. Trenutno more apsorbira 1 milijon tona ugljičnog dioksida na sat, što znači da se zakisljavanje oceana ubrzava.

Znanstvena istraživanja su utvrdila da je zahvaljujući prekomjernim emisijama ugljičnog dioksida od strane ljudi tijekom posljednjih dvije stoljeća, pH vrijednost svjetskog oceana padao od 8.2 na 8.1, povećavajući stvarnu kiselost mora za oko 30%. Prema trenutnom tempu emisija ugljičnog dioksida od strane ljudi, do kraja 21. stoljeća pH površinske vode svjetskog oceana će pasti na 7.8, čime će kiselost mora biti 150% viša nego u godini 1800. Godine 2003., izraz "kiselenje oceana" prvi put je pojavio u svjetski poznatom akademskoj časopisu Nature. Godine 2005., znanstvenici su ukazali da je prije 55 milijuna godina bilo masovno izumiranje u oceanu uzrokovano kiselenjem oceana, procijenjeno da je otopilo 4,5 trilijuna tone ugljičnog dioksida u ocean, nakon čega je oceanu trebalo 100.000 godina da se postepeno vrati na normalne razinje. U ožujku 2012., članak objavljen u časopisu Science tvrdio je da Zemlja trenutno proživljava najbrže kiselenje oceana u posljednjih 300 milijuna godina, s mnogim morskim vrstama koje suočene su s krizom preživljavanja.

U travnju 2015., studija objavljena u američkom časopisu Science je istaknula da je prije 250 milijuna godina nasilne vulkanske izbijanja u Sibiriji oslobodila veliki količinu ugljičnog dioksida, što je uzrokovalo ostru padaju pH vrijednosti mora tijekom sljedećih 60.000 godina, što je dovelo do smrti velikog broja visoko zakalcijanjenih maritnih organizama. Znanstvenici procjenjuju da je ovaj događaj oštećenja oceana završio s izumiranjem 90% maritnog života i više od 60% kontinentalnog života. Studija također ističe da tijekom masovnog izumiranja prije 250 milijuna godina, količina ugljičnog dioksida koji se otpuštala u atmosferu svake godine iznosila je otprilike 2,4 milijarde tona, dok sada ljudi otpuštaju otprilike 35 milijardi tona ugljičnog dioksida u atmosferu svake godine, daleko premašujući emisije tijekom periode masovnog izumiranja.

Kiselog raščlanjenja oceana ozbiljno utječe na normalni rast i razmanjivanje maritnog života, prijeteći preživljavanju i razvoju vrsta. S jedne strane, kiselo raščlanjenje oceana prijeti i sprečava preživljavanje kalcificirajućih organizama. Kiselo raščlanjenje oceana uzrokuje stalno smanjenje karbonatnih iona u oceanu, koji su važni materijali za mnoge marine organizme (poput krasta, školjaka, korala itd.) kako bi formirale ljuske.

Kiselo raščlanjenje oceana će ozbiljno prijetiti rastu i razvoju tih kalcificirajućih organizama. Nadalje, zakisljena morana može izravno raspustiti neke marine organizme. Moli su važan izvor hrane za lososa, a znanstvenici predviđaju da će do 2030. zakisljena morana imati korozivni učinak na marine molije, što će voditi do njihova smanjenja ili nestanka u nekim pomorskim područjima, dalje utječući na razvoj populacija lososa.

S druge strane, oceanske kiseline također štete osjetilnim sustavima riba. Osjetilni sustavi poput mirisa, čuvanja i vida pomažu pomorskim ribama u učinkovitom traženju hrane, pronaći sigurne staništa i izbjegavati predatore. Kada su oštećeni, to će neposredno prijetiti preživljavanju riba. U lipnju 2011., istraživači s Univerziteta u Bristolu u Velikoj Britaniji su inkubirali jaja klounarica u morskoj vodi s četiri različite koncentracije ugljičnog dioksida. Nakon usporednih istraživanja, utvrđeno je da su mlade ribe izlječene u visokokonzentrijskoj ugljično-dioksidnoj morskoj vodi bile vrlo spore u reagiranju na zvuke predatora.

To znači da u kiselog moraškog vode, auditivna osjetljivost mladih ribe značajno smanjuje. U ožujku 2014., studija objavljena u časopisu Experimental Biology utvrdila je da visoke koncentracije ugljičnog dioksid u moruškoj vodi mogu motiti različite vrste gamma-aminobutirne kiseline u živčanim ćelijama riba, smanjujući im vizualne i motorne sposobnosti, što im na kraju komplikira traženje hrane ili izbjegavanje predatora. U srpnju 2018., studija objavljena u Nature Climate Change pronašla je da okeanska zakiseljenja mogu uzrokovati gubitak osjetka mirisa kod riba, prekidati njihov centralni živčani sustav i smanjivati sposobnost obrade informacija u mozgu.

Pored izravnog štetnog utjecaja na morske vrste, oceanska zakislost može još više pojačati negativne učinke morskih污染物i toksina. Istraživanja su pokazala da oceanska zakislost može neprestano povećavati bio raspoloživost teških metala poput merkurija, srebra, željeza, bakra i cinka, što znači da se ti teški metali mogu lakše prisvojiti morskim organizmima i lakše nakupljivati u morskim organizmima. Na kraju će se ti pollutantsi prenositi na višu organizme kroz hrana lanac, prijeteći njihovom zdravlju. Pored toga, oceanska zakislost također može promijeniti obilje i kemijski sastav štetnih alge, omogućujući da se ti toksini prenesu na ribolovne moluske, proizvodeći paralitičke i neurotoksične toksine, na kraju prijeteći ljudskom zdravlju.

Svjetski napori za zaštitu marinske biodiverzitete Trenutno je prosječna temperatura svjetskog oceana porasla za oko 0,9°C u odnosu na 20. stoljeće i za 1,5°C u odnosu na preindustrijske razinе. Prošli deset godina su bili najtopliji desetljeća u zapisima temperature oceana. El Niño je pojavio 2023., a znanstvenici predviđaju da će u dolazećih mjesecima globalna temperatura površine mora brzo rasti za 0,2 do 0,25°C. To znači da će maričke ekosustave u budućnosti suočiti se s strožim visokotemperaturnim prijetnjama, dok će marinim bićima biti veće izazova za preživljavanje. S obzirom na sve teže maričke ekološke krize, države širom svijeta aktivno uzimaju akcije za zaštitu maričkih ekosustava. 19. prosinca 2022., druga faza 15. susreta stranaka Konvencije o biološkoj raznolikosti usvojila je "Kunming-Montralov okvir za globalnu biodiverzitetnu strategiju." Taj okvir je postavio cilj "30x30", s namjerom zaštiti barem 30% svjetske kopne i oceana do 2030.

Da bi se osigurala neprekinuta implementacija sporazuma, sadržaj sporazuma također je uspostavio jasne i jačne financijske jamstva. Taj okvir će voditi međunarodnu zajednicu da zajedno rade na zaštiti biodiverziteta i usmjeruju se prema velikom cilju harmonijskog uzajamnog postojanja ljudi i prirode do 2050. Tijekom prošlih nekoliko desetljeća, na otvorenom moru su provedene brojne aktivnosti plovidbe, rudarenja na dnu mora i ribolova dalekomorskih flotila. Iako postoje odgovarajuće međunarodne ustanove koje reguliraju ove aktivnosti, nedostatak potrebnog komuniciranja i suradnje između različitih ustanova je doveo do fragmentiranog stanja ekološkog praćenja i zaštite otvorenog mora, što nije učinkovito uspjelo zaustaviti onesmjirenje marina i gubitak biodiverziteta.

U lipnju 2023., Ujedineni narodi prihvatili su "Sporazum o zaštiti i održivom korištenju biološke raznolikosti maritima izvan nacionalne jurisdikcije pod Skupčinskom konvencijom Zakona o moru." Sporazum predlaže nove mehanizme i sadržaje za procjenu maritimog okoliša, prijenos maritine tehnologije, dijeljenje koristi od maritinih genetskih resursa i maritine zaštićene zone. Sekretar Općeg sekretarijata Ujedinjenih naroda António Guterres istaknuo je da je ovaj "Sporazum" ključan za rješavanje prijetnji poput promjene klime, preumiranja, oceanske acidifikacije i morske zagađenosti, osiguravajući održivi razvoj i korištenje više od dvije trećine svjetskih oceana, a ima milostanja značaj za zaštitu morske biološke raznolikosti.