Леса и океаны поглощают значительную часть углекислого газа, выделяемого в атмосферу. Примерно треть его позднее растворяется в морской воде (повсеместная вырубка лесов ведет к тому, что эта доля растет). Это, считают исследователи, сдерживает потепление на нашей планете, но в то же время в результате определенной химической реакции, протекающей в воде, «погребенный» в пучине океана парниковый газ превращается в угольную кислоту. Впрочем, она неустойчива; ее молекулы распадаются на положительно и отрицательно заряженные ионы, в том числе ионы водорода. Как следствие, водородный показатель (рН) морской воды – именно он характеризует кислотность – постепенно меняется. Если в доиндустриальную эпоху он равнялся на глубине до 50 метров примерно 8,2, то теперь составляет в среднем 8,08 (чем меньше этот показатель, тем выше кислотность раствора). Конечно, какая-то «одна десятая доля» настраивает на спокойный лад. Но впечатление обманчиво.
Многие морские животные, например моллюски, коралловые полипы, морские ежи, морские звезды, обладают панцирем или скелетом, состоящим из карбоната кальция, который образуется за счет соединения ионов кальция и карбоната. Однако чем выше кислотность морской воды, тем меньше там свободных ионов карбоната. Формирование панцирей и раковин замедляется, они становятся все тоньше; их обладатели – все мельче. Животные, прежде укрывавшиеся за известковой броней, как за каменной стеной, вынуждены будут прилагать огромные усилия для самозащиты, для поддержания нормальной работы организма. Это отнимает энергию – ту самую энергию, которой станет недоставать для их развития, роста и размножения. Со временем придется говорить о вырождении этих видов. Постепенно они начнут проигрывать конкурентную борьбу другим видам – тем, кто не пострадает от изменения кислотности Мирового океана.
Среди первых неминуемых жертв начавшихся изменений окажутся моллюски, чьи раковины содержат арагонит – легко растворимый минерал класса карбонатов. Эти моллюски распространены в высоких широтах – в полярных морях Арктики и Антарктики, а также в северной части Тихого океана. Но именно в холодных морях, при низкой температуре, углекислый газ растворяется в воде особенно интенсивно.
Если выбросы углекислого газа не будут сокращены, то уже к 2016 году кислотность воды в отдельных областях Северного Ледовитого океана достигнет такой степени, что вода начнет разъедать арагонит. Через 50—60 лет эта беда постигнет уже три четверти полярных морей. Но именно в этих морях важнейшим элементом пищевой цепи являются те самые моллюски. Ими питаются рыбы, тюлени, киты. Если численность моллюсков начнет стремительно сокращаться, вскоре это отразится и на популяциях других животных, лишившихся привычных источников пищи.
Мальки рыб особенно чувствительны к изменениям водородного показателя воды. Так, во время экспериментов у мальков трески, которых помещали в воду с повышенной кислотностью, выявились многочисленные повреждения внутренних органов. Очевидно, в таком возрасте их организм очень быстро реагирует на все, что происходит в окружающей среде. Массовая же гибель мальков неминуемо скажется на численности промысловых рыб.
Многие исследователи отмечают, что пока еще непонятно, в каких пределах изменения водородного показателя следует считать терпимыми (то есть животные могут приспособиться к ним), а в каких – нет. Чаще всего называется величина 0,2, но, по распространенным прогнозам, уже к 2040 году водородный показатель морской воды понизится именно на эту величину, а к 2100 году уменьшится до 7,8. Такая тенденция заслуживает лишь одного определения – «катастрофическая».
Большинство морских животных за всю историю своих видов не сталкивались с подобными условиями. Анализируя состав донных отложений, ученые определили, например, что 7,5 миллиона лет назад водородный показатель морской воды составлял 8,2 ± 0,2 и лишь 21 миллион лет назад был значительно ниже – 7,4 ± 0,2. Организмы многих современных животных не приспособлены к подобной «химии океана».
Плохи перспективы, например, у коралловых полипов, чьи известковые скелеты содержат все тот же легкорастворимый арагонит. В тропических морях уже сейчас наблюдается их массовая гибель. Впрочем, она обусловлена тем, что средняя температура океана повышается, а кораллы очень чувствительны к малейшему изменению температуры. Теперь к этому добавилась еще одна неприятность: меняется кислотность морской воды – а это отражается на состоянии известкового скелета, которым наделены полипы. Если выбросы углекислого газа в атмосферу так и не удастся сократить, то в 2050 году степень кислотности Мирового океана изменится настолько, что в таких условиях они не будут больше расти.
