Koraller og blåhvaler mærker klimakrisen: Sådan kan vi gøre deres tilværelse mindre sur
Vores CO2-udledning har gjort havene mere sure. Dansk forsker vil gøre livet lettere for havets dyr ved at hælde basisk gødning i vandet.
forsuring_hav_koralrev_koraller_gødning_basisk_sure_syre_dræberfisk_fisk_dør

Til venstre ser vi, hvordan koraller ser ud, når pH-værdien og havvandstemperaturen er rigtig. Til højre ser vi, hvad forsuringen og stigende temperaturer gør ved havmiljøer som for eksempel stenkoraller. (Foto: Shutterstock)

Til venstre ser vi, hvordan koraller ser ud, når pH-værdien og havvandstemperaturen er rigtig. Til højre ser vi, hvad forsuringen og stigende temperaturer gør ved havmiljøer som for eksempel stenkoraller. (Foto: Shutterstock)

Klimakrisen er et dilemma, vi alle sammen står overfor på den ene eller anden måde. Forskningen viser tydeligt, at den menneskeskabte CO2 i atmosfæren kommer til at påvirke alle regioner i verden, inklusiv havene.

Siden den industrielle æra begyndte, er de atmosfæriske CO2-koncentrationer steget til niveauer, der ikke er set de sidste 800.000 år på Jorden.

Takket være verdenshavene er alt CO2 ikke endt i atmosfæren. Ja, faktisk har verdenshavene siden industrialiseringen til omkring midt 90’erne fjernet hele 31 procent af menneskabt CO2, der ellers ville være endt deroppe.

Det betyder, at de globale temperaturer ikke er steget endnu mere, hvorfor de ekstreme vejrbegivenheder endnu ikke forekommer så ofte, som de kommer til.

Men havene har ikke selv godt af den ekstra CO2. Det får pH-værdien til at falde, hvilket betyder, at havmiljøerne bliver mere sure over tid (se grafen senere i artiklen).

Forsuringen ser ikke ud af meget, men det er nok til, at det går udover organismer med kalkskeletter, såsom kalkflageletter, skaldyr, stenkoraller og plankton – og dyr, der lever af de organismer, eksempelvis blåhvaler og andre bardehvaler.

Jeg forsker i, hvordan man kan modvirke denne forsuring. Før vi vender næsen mod det, skal vi se, hvordan havene fjerner CO2 fra atmosfæren, og hvorfor de bliver mere sure.

Fakta
Om Forskerzonen

Denne artikel er en del af Videnskab.dk’s Forskerzonen, hvor forskerne selv formidler deres forskning, viden og holdninger til et bredt publikum – med hjælp fra redaktionen.

Forskerzonen bliver udgivet takket være støtte fra vores partnere: Lundbeckfonden, Aalborg Universitet, Roskilde Universitet og Syddansk Universitet.

Forskerzonens redaktion prioriterer indholdet og styrer de redaktionelle processer, uafhængigt af partnerne. Læs mere om Forskerzonens mål, visioner og retningslinjer her.

Sådan fjerner verdenshavene CO2

Du undrer dig måske over, hvordan havene fjerner CO2? Det sker primært via kemiske processer og sekundært via den biologiske pumpe.

Den biologiske pumpe består af planteplankton (fritlevende alger) i de øverste vandmasser, der forbruger CO2 gennem fotosyntesen.

Af alle de alger, der eksisterer i den biologiske pumpe, transporteres kun 1-4 procent til dybhavet, og på bunden af havet lagres den CO2, de indeholder.

Når alger dør, lagres deres CO2 på bunden af havet på forskellig vis.

De kan enten synke til bunds eller blive spist af rovdyr, som for eksempel skaldyr til hvaler, der via deres bevægelse mod havbunden transporterer algernes CO2.

Kemiske processer er den primære årsag til, at verdenshavene naturligt fjerner CO2 fra atmosfæren år efter år.

Konkret sker det ved, at noget af den CO2, der er i luften, går sammen med vand (H2O) og danner andre kemiske bindinger, hvilket gør verdenshavene mere sure (se en teknisk uddybning i faktaboksen senere i artiklen).

På den ene side er det godt: De kemiske processer holder CO2 væk fra atmosfæren og bidrager dermed til at mindske den globale opvarmning.

På den anden side er det skidt: At havene bliver mere sure kaldes ’klimakrisens onde tvilling’, fordi en lavere pH-værdi hverken er godt for havets dyr eller planter.

Forsuringen har især en skadelig effekt på organismer og dyr med kalkskeletter, som for eksempel kalkflageletter, muslinger, rejer og stenkoraller (bare se billedet øverst i artiklen). 

Men det påvirker faktisk de fleste organismer, fra små til store, da fødekæderne er afhængige af hinanden.

forsuring_hav_koralrev_koraller_gødning_basisk_sure_syre_dræberfisk_fisk_dør

Viser faldet af pH over de sidste årtier. Der er tale om et globalt gennemsnit for verdenshavene. (Tabel: European Environment Agency

Basiske mineraler kan være løsningen

Så langt, så skidt.

Den globale opvarmning gør ikke kun livet mere hedt på Jorden, den ødelægger også mangt og meget i havene. Så hvad kan man gøre?

Som du måske husker fra din kemiundervisning, er noget surt, hvis pH-værdien er 0-6, mens det er basisk ved en pH-værdi fra 8-14. Formelt set er verdenshavene derfor stadig let basiske (pH-værdi på 8,06), men altså ikke længere basiske nok.

For at modvirke klimakrisens ’onde tvilling’ undersøger vi derfor, hvordan basiske mineraler kan benyttes som en slags gødning, der både kemisk og biologisk kan hjælpe med at modvirke forsuringen af verdenshavene.

Samtidig hjælper disse processer til at fjerne CO2 fra atmosfæren (det vender jeg tilbage til).

Konkret kan man ’gøde’ verdenshavene ved at tilføre basiske mineraler, som forbedrer de kemiske processer og den biologiske pumpe.

I den kemiske del skyldes det, at ligevægten forskydes, når CO2 binder sig til de basiske mineraler og deres kemiske forbindelser i stedet for H2O. Dette gør, at færre spontane reaktioner mellem H2O og CO2 kan forekomme, hvilket gør, at der dannes mindre kulsyre.  

Hermed sikrer vi, at pH ikke falder mere (se faktaboksen).

I den biologiske del indeholder de basiske mineraler næringsstoffer, som kan øge væksten af væsentlige alger. De binder CO2 til sig, så det ikke er frit tilgængeligt i havvandet og derved ikke skaber ekstra kulsyre.

Forsuring


Den kemiske proces i verdenshavene, der forårsager forsuring:

Ligningen udtrykker en ligevægtsreaktion, det vil sige at ikke alle CO₂-molekyler omdannes. Når CO₂ reagerer med vand, dannes kulsyre spontant, som efterfølgende frigiver H+ og danner hydrogencarbonat (HCO3-).

Denne stigning i H+-ioner er det, der nedsætter pH og forårsager forsuringen.

Derfor er den forøgede CO₂-udledning dårligt nyt, idet den kemiske pumpe bringer flere CO₂-molekyler til havene på grund af den forøgede mængde CO₂ i atmosfæren. Over tid forsurer det verdenshavene.

Olivin kan være ren win-win

Nu har vi primært fokuseret på forsuring af verdenshavene, men, som jeg nævnte ovenover, er denne gødningsmetode også med til at fjerne CO2 fra atmosfæren.

Metoden hedder ’ocean alkalinity enhancement’ (OAE) og er nævnt i den nyeste rapport fra FN’s Klimapanel (IPCC) fra april 2022.

De nævner metoden, som en af de 12 metoder til at fjerne CO2 fra atmosfæren. De metoder anses for at være nøgleelementer til at holde klodens opvarmning under to grader.

OAE er en havbaseret metode, som fjerner CO2 fra atmosfæren og mindsker forsuringen i havvandet. Altså en ren win-win.

OAE involverer tilsætning af knuste mineraler, eksempelvis olivin, dolomit eller kalksten, i havvand. Af de tre har olivin den største naturlige evne til at øge pH og samtidig binde CO2 naturligt fra atmosfæren.

Det er derfor olivin, vi primært arbejder med.

OAE gør havene i stand til at hive mere CO2 væk fra luften og ned i havet, da CO2 binder sig til eksempelvis olivins kemiske komponenter, når olivin er tilsat i havvand.

Grundlæggende accelereres den naturlige forvitringsproces ved brug af OAE (kemisk forvitring ændrer for eksempel den oprindelige mineralsammensætning).

OAE er stadig i sit tidlige stadie, men OAE har et potentiale til at fjerne alt fra 1-100 gigaton CO2 per år, ifølge IPCC.

Er det meget?

Ja.

Den globale CO2-udledning i 2021 lå på 36,3 gigaton.

Olivins potentiale er også nævnt i Videnskab.dk-artiklen ’Gamle sten kan hive CO2 ud af atmosfæren, og ny kartoffelsort skal hjælpe landmænd i Afrika’.

Hvor langt er vi?

Den opmærksomme læser har bemærket, at jeg taler om ’potentiale’ ovenfor. OAE er en ny metode, og hverken vi eller andre forskningsgrupper er særlig langt endnu, hvilket også fremgår af IPCC-rapporten.

Konkret er forskere i gang med at planlægge kontrollerede forsøg, der skal give et holistisk billede af, hvad der sker, når mineraler som olivin tilføjes i større mængder til havets økosystemer, og hvor stor en kemisk effekt det har på kulstofkredsløbet.

I min forskningsgruppe undersøger vi blandt andet:

  • Tre mineralers (olivin, dolomit og kalksten) påvirkning på forskellige planteplankton-arter, der er meget dominerende i økosystemerne i Atlanterhavet
  • Hvorledes floder kan fungere som ’transportbånd’ af mere basisk vand til et udsat havområde. Her anvender vi et kunstigt indendørs flodsystem, hvor vi udelukkende undersøger de kemiske forhold
  • Vi planlægger desuden forskningsturer til Grønland og Elba i år, hvor vi vil prøve at forstå, hvad der sker med DNA fra planteplankton, når de udsættes for mineralerne

Politikerne må tage ansvar

Havene er klodens ’hjerte’, og når vi vil justere på det, skal vi selvfølgelig være påpasselige.

Det er netop derfor, vi og andre forskergrupper arbejder med at accelerere naturligt forekommende processer, såsom kemisk forvitring, en smule.

Samtidig haster det med at ’stoppe med at brænde vores planet’, som FN’s generalsekretær har formuleret det, og FN’s Klimapanel ser OAE som en af de metoder, der skal hjælpe os.

Det er muligt at halvere vores CO2-udledninger inden 2030, hvis der tages politisk ansvar.

Det kræver blandt andet, at vi prioriterer metoder som OAE, der kan fjerne CO2 fra atmosfæren - og gøre blåhvalernes liv mindre surt. 

Red Verden med Videnskab.dk

I en konstruktiv serie ser Videnskab.dk nærmere på, hvordan mennesket kan redde verden.

Vi tager fat på en lang række emner – fra atomkraft og indsatser for at redde dyrene til, om det giver bedst mening bare at spise mindre kød.

Hvad siger videnskaben? Hvad kan man selv gøre hjemme fra sofaen for at gøre en forskel?

Du kan få mange gode tips og råd i vores Facebook-gruppe, hvor du også kan være med i overvejelser om artikler eller debattere måder at redde verden på.

Alle må bruge og viderebringe Forskerzonens artikler

På Forskerzonen skriver forskere selv om deres forskning. Vi mener, det er vigtigt, at alle får mulighed for at læse om forskning fra forskerens egen hånd.

Alle må derfor bruge, kopiere og viderebringe Forskerzonens artikler udfra følgende enkle krav:

  • Det skal krediteres: 'Artiklen er oprindelig bragt på Videnskab.dk’s Forskerzonen, hvor forskerne selv formidler'. Hvis artiklen bringes på web, skal der linkes til artiklen på Forskerzonen.
  • Artiklen må ikke redigeres og skal bringes i fuld længde (medmindre andet aftales med forskeren).
  • Du skal give forskeren besked om, at du genpublicerer.
  • Artikler, som er oversat fra The Conversation, skal have indsat en HTML-kode til indsamling af statistik i bunden. HTML-koden finder du i den originale artikel på The Conversations hjemmeside ved at klikke på knappen "Republish this article" ude til højre, derefter klikke på 'Advanced' og kopiere koden. Du finder linket til artiklen på The Conversation i bunden af Forskerzonens oversatte artikel. 

Det er ikke et krav, men vi sætter pris på, at du giver os besked, hvis du publicerer vores indhold (undtaget indhold fra The Conversation). Skriv til redaktør Anders Høeg Lammers på ahl@videnskab.dk.

Læs mere om Forskerzonen i Forskerzonens redaktionelle retningslinjer.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's videojournalister med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.

Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs om, hvorfor denne 'sort hul'-illusion narrer din hjerne.

Hej! Vi vil gerne fortælle dig lidt om os selv

Nu hvor du er nået helt herned på vores hjemmeside, er det vist på tide, at vi introducerer os.

Vi hedder Videnskab.dk, kom til verden i 2008 og er siden vokset til at blive Danmarks største videnskabsmedie med over en halv million brugere om måneden.

Vores uafhængige redaktion leverer dagligt gratis forskningsnyheder og andet prisvindende indhold, der med solidt afsæt i videnskabens verden forsøger at give dig aha-oplevelser og væbne dig mod misinformation.

Vores journalister fortæller historier om både kultur, astronomi, sundhed, klima, filosofi og al anden god videnskab indimellem - i form af artikler, podcasts, YouTube-videoer og indhold på sociale medier.

Vi stiller meget høje krav til, hvordan vi finder og laver vores historier. Vi har lavet et manifest med gode råd til at finde troværdig information, og vi modtog i 2021 en fornem pris for vores guide til god, kritisk videnskabsjournalistik.

Vores redaktion gør en dyd ud af at få uafhængige forskere til at bedømme betydningen af nye studier, og alle interviewede forskere citat- og faktatjekker vores artikler før publicering.

Hvis du går rundt og undrer dig over stort eller småt, vil vi elske at høre fra dig og forsøge at give dig svar med forskernes hjælp. Send bare dit spørgsmål til vores brevkasse Spørg Videnskaben.

Vi håber, at du vil følge med i forskningens forunderlige opdagelser her på Videnskab.dk.

Få et af vores gratis nyhedsbreve sendt til din indbakke. Du kan også følge os på sociale medier: Facebook, Twitter, Instagram, YouTube eller LinkedIn.

Med venlig hilsen

Videnskab.dk