כבר שנים סבורים שהעלייה בחומציות האוקיינוסים פוגעת בצורה חמורה בשוניות. ניסוי באי ליד אוסטרליה מאשר: התהליך קיים, ומסכן את עתיד האלמוגים
שינויי האקלים, ובמיוחד עליית ריכוז הפחמן הדו-חמצני באטמוספרה, משפיעים מאוד גם על הסביבה הימית. בין הנפגעים הבולטים נמצאות שוניות האלמוגים שסובלות מהלבנה ומהעלייה בחומציות הים. מחקר שדה שנעשה בשונית המחסום הגדולה באוסטרליה אישש לאחרונה את התחזיות הקודרות שלפיהן החומציות הגוברת תתבטא בהאטה בקצב הגידול של שוניות אלמוגים בעולם. החוקרים מזהירים שאם העלייה בריכוז לא תיעצר, הנזק לשוניות האלמוגים יהיה בלתי הפיך.
הסיבה לנזק היא שמינרלים המבוססים על סידן פחמתי, שמהם מורכב שלד האלמוג, נוטים להתמוסס במים חומציים. לפגיעה בשוניות יש השלכות סביבתיות נרחבות, שכן הן משמשות בית גידול לכרבע ממיני בעלי החיים באוקיינוסים. כמו כן, מיליוני אנשים מתפרנסים מדיג ומתיירות בשוניות האלמוגים, ועלולים לאבד את מטה לחמם אם תהליך ההרס לא ייעצר.
שלד גיר חיצוני
אלמוגים הם יצורים ימיים שמנצלים את אנרגיית השמש בעזרת אצות שחיות אתם בסימביוזה. בדומה לצמחי יבשה, הם מבלים את כל חייהם הבוגרים במקום אחד, בלי יכולת תנועה. הם מוגדרים חסרי חוליות, ומייצרים לעצמם שלד גיר חיצוני שמקבע אותם במקומם ומספק להם מבנה שמאפשר להם להיחשף בצורה מיטבית לאור השמש. השלד הזה גדל לאט ויוצר בהדרגה שוניות סלע שיכולות להתפרש על פני מאות קילומטרים.
השלד של האלמוגים מורכב ברובו ממינרל גירי בשם ארגוניט, שהוא תרכובת של סידן פחמתי (CaCO3). הארגוניט, שממנו בנויות למשל קונכיות של שבלולים, נוצר בתגובה כימית בין סידן וקרבונט, שני חומרים מסיסים שריכוזם במי הים גבוה יחסית. התנאים הקיימים כיום בים מעודדים תגובה בין סידן וקרבונט שיוצרת ארגוניט, ולכן בעלי חיים ימיים רבים משתמשים בו כבסיס לשלד חיצוני. לאורך ההיסטוריה של כדור הארץ, יצירת מינרלים כמו ארגוניט בים הייתה מנגנון חשוב לסילוק פחמן מהאטמוספרה ולקיבועו בסלעים.
התגובה הכימית של יצירת הארגוניט היא תגובה הפיכה, שתלויה בריכוזים שלו בים יחסית לסידן ולקרבונט. אם ריכוז הסידן והקרבונט יהיה נמוך מדי, היכולת של בעלי החיים הימיים לייצר ארגוניט תפחת בצורה משמעותית. נהוג לכמת את היכולת לייצר ארגוניט בים בצורת מדד שמכונה "מדד הרוויה". ככל שהמדד הזה גבוה יותר, כך עולה גם היכולת לייצר ארגוניט.
מאז תחילת המהפכה התעשייתית מדד הרוויה של הארגוניט במי הים יורד בהדרגה, עקב העלייה בריכוזי הפחמן הדו-חמצני ועליית חומציות המים המתלווה לתהליך הזה. התהליך מביא לירידה בריכוז הקרבונט הדרוש ליצירת ארגוניט. החשש הוא שבעשורים הקרובים ריכוז הפחמן הדו-חמצני ימשיך לעלות והיכולת של אלמוגים לגדול וליצור שוניות חדשות תצטמצם משמעותית. עקב כך תפחת גם היכולת של האוקיינוסים לסלק פחמן מהאטמוספרה.
הוכחות מהשטח
התחזיות לירידה ביכולת של האלמוגים לייצר ארגוניט התבססו עד כה בעיקר על מודלים תיאורטיים וניסויי מעבדה. קבוצת חוקרים בהובלת רבקה אולברייט (Albright) מאוניברסיטת סטנפורד והאקדמיה למדעים של קליפורניה יצאה אל האלמוגים של שונית המחסום הגדולה באוסטרליה כדי לבדוק אם התהליך אכן מרחש בפועל בטבע. בניסוי, שתוצאותיו התפרסמו בכתב העת Nature, בחנו אם הוספת כמות גדולה של פחמן דו-חמצני למי הים תקטין את ייצור הארגוניט באלמוגי השונית.
הניסוי התבצע באי אלמוגים קטן שנקרא "אי העץ האחד". החוקרים הזרימו אלפי ליטרים של מי ים מועשרים בפחמן דו-חמצני אל תוך לגונה במרכז האי, שממנה הם נסחפו אל לגונה אחרת דרך שוניות האלמוגים. ההשערה המקורית הייתה שמי הניסוי יעלו את חומציות הים סביבם ויפגעו ביכולת של האלמוגים לייצר ארגוניט. במהלך הניסוי, שארך כשלושים ימים, ניטרו החוקרים את מדד הרוויה של הארגוניט במים, ובמקביל עקבו אחר יצירת הארגוניט באלמוגים. המדידה נעשתה בצורה שאפשרה לחוקרים להעריך את ייצור הארגוניט על ידי קהילה כמה שיותר מורכבת ומגוונת של אלמוגים.
הממצאים הראו שהעלאת ריכוזי הפחמן הדו-חמצני במים אכן העלתה את החומציות שלהם והורידה את מדד הרוויה של הארגוניט. בעקבות זאת נרשמה גם ירידה משמעותית בכמות הארגוניט שיצרו אלמוגים, עד כשליש מהיכולת המקורית שנמדדה בתנאי הביקורת.
לפני כשנתיים הובילה אולברייט מחקר דומה באותו מקום, שבדק את המצב ההופכי. הם הקטינו אז את ריכוזי הפחמן הדו-חמצני במים לרמות ששררו לפני תחילת המהפכה התעשייתית, על ידי הוספת תמיסת נתרן הידרוקסידי (NaOH). ואכן, במצב הפוך, האלמוגים ייצרו יותר ארגוניט.
תוצאות שני המחקרים הללו מחזקות את התיאוריה שקובעת שהעלייה המתמדת בריכוז הפחמן הדו-חמצני באטמוספרה פוגעת כבר כיום ביכולת של האלמוגים לבנות את השלד שלהם, שהוא אבן הבניין של השונית כולה. מחקרים מסוימים אף טוענים שבעוד עשורים בודדים מדד הרוויה של ארגוניט בים ירד לרמה שתגרום להמסה בפועל של שוניות.
החשיבות האקולוגית והכלכלית של שוניות האלמוגים מחייבת אותנו לפעול ללא דיחוי לעצור את התהליך, על ידי צמצום דרמטי של כמויות הפחמן הדו-חמצני באטמוספרה. מכיוון שהמחקר לא שקלל את ההשפעות של שינויי האקלים, ההערכה היא שהעלייה שצפויה בשנים הקרובות בטמפרטורה תחריף את מצב השוניות אפילו יותר.
