Naturvidenskab
Læsetid: 9 min.

Klimaforandringernes onde tvilling findes i havet – det er dårligt nyt for livet i oceanerne

Vi kan godt være taknemmelige for havet: Det har opslugt enorme mængder af den CO2, vi har blæst ud i atmosfæren siden den industrielle revolution. Men al den CO2 har gjort havene sure – til skade for en masse af det liv, der bor i oceanerne. Det er dog så kort tid siden, vi fik øjnene op for det sure hav, at videnskaben stadig er snotforvirret over de langsigtede konsekvenser
Vi kan godt være taknemmelige for havet: Det har opslugt enorme mængder af den CO2, vi har blæst ud i atmosfæren siden den industrielle revolution. Men al den CO2 har gjort havene sure – til skade for en masse af det liv, der bor i oceanerne. Det er dog så kort tid siden, vi fik øjnene op for det sure hav, at videnskaben stadig er snotforvirret over de langsigtede konsekvenser

Jesse Jacob og Sara Houmann Mortensen

Moderne Tider
19. juni 2021

Først døde kolibrierne og bierne. Så angreb rundorm og bredmider afgrøderne og sugede safterne ud af planterne, mens jordbakterier slugte mere og mere af luftens ilt. Og atmosfæren ændrede sig. I stedet for de normale 21 procent, vi er vant til, faldt iltindholdet til omtrent 14. CO2-niveauet strøg i vejret.

Menneskene havde svært ved at arbejde. De følte det, som var de blevet oldinge. Hvis de kastede sig ud i en sætning, der blev for lang, måtte de holde en pause og hive efter vejret, inden de kunne samle de sidste ord op og sætte dem sammen til en helhed.

Eller måske skete det ikke i den rækkefølge. Måske skete det meste på samme tid. Men resultatet var det samme: Det prestigiøse projekt Biosphere 2 et futuristisk og hermetisk lukket bygningskompleks af kupler og kæmpedrivhuse midt i Arizonas ørken, som en amerikansk rigmand havde finansieret for at simulere livet på Jorden og måske en dag bygge kupler til brug på fjerne planeter, var en fiasko.

Den lille verden faldt sammen: regnskoven og ørkenen, havet og koralrevet, alt sammen befolket af 3.800 arter planter og dyr, der var omhyggeligt udvalgt og sammensat, sådan at luften ville blive genbrugt og spildevandet renset. Balancen, der var blevet udregnet, hvor den CO2, der bliver frigivet, når liv trækker vejret og planter rådner, skulle holdes i ligevægt af regnskoven og de voksende planters fotosyntese – alt det kollapsede totalt.

For at redde de otte mennesker, der skulle bo i den forseglede bygning i to år, måtte man pumpe ilt direkte ind i den kunstige atmosfære. Efter sigende blev der også indsmuglet nødlagre med mad, musefælder og pakker med vitaminer, og på et tidspunkt blev det afsløret, at ingeniører i hemmelighed havde installeret en maskine, der skulle fjerne CO2 fra luften.

I løbet af chokerende få måneder udviklede det storstilede projekt sig til en forfaldshistorie af bibelske dimensioner.

»Det var et eksperiment. Ingen havde gjort det før, så der ville ske fejl,« sagde Jane Poynter, en af de otte Biosphere 2-beboere, mange år senere til The New York Times. »Og så snart det gik skævt, faldt det virkelig sammen.«

Efter nogle år blev projektet endeligt lagt i graven. Bygningerne blev givet videre til videnskaben, og så kom det fallerede eksperiment alligevel til at lære os noget om livet. Om havene. Om hvad der sker under overfladen, når vi pumper luften fuld af CO2.

Kys havet

På en måde er atmosfæren generøs. Hvis den er fuld af CO2, holder den det ikke for sig selv. Der, hvor luften møder havet, udveksler den stoffer gennem vandoverfladen, så hvis der er masser af CO2 i luften, giver den gerne en del af det videre til oceanerne. Hvilket er temmelig heldigt. Faktisk har havene opslugt en tredjedel af den CO2, vi har blæst ud i atmosfæren, siden vi under den industrielle revolution for alvor fik smag for den slags. Og oceanerne har oplagret 90 procent af den ekstra varme, Jorden er blevet udsat for.

Havde det ikke været for havene, ville klimaforandringerne have været endnu vildere, end de er i dag.

Men når CO2 opløses i vand, bliver det til kulsyre, og ligesom at bruset i sodavand er skidt for vores tænder, er kulsyren i havvand skadeligt for en masse af livet i oceanerne.

Og havet er vitterligt blevet surere. De seneste godt 250 år er havets pH-værdi faldet med 0,1 pH-enhed. Det lyder måske ikke dramatisk, men pH-skalaen er ligesom Richterskalaen, der måler jordskælv: Den er logaritmisk. Så et fald i havets pH på 0,1 svarer til, at havene er blevet 26 procent surere. Faktisk har havene ikke været så sure, som de er i dag, i de seneste mindst 23 millioner år.

I dét lys er det ikke så godt, at videnskabsfolk nu er ude og forudsige, at havene om hundrede år vil have en pH, der ligger 0,2-0,3 enheder lavere end i dag. Det vil svare til, at havene bliver mindst 50 til 100 procent surere, end de var før den industrielle revolution.

Heller ikke det kunstige hav, der var blevet kreeret inde i Biosphere 2, var forblevet upåvirket af den kunstige atmosfæres høje indhold af CO2. Faktisk var vandet med årene blevet virkelig surt. Langt de fleste fisk var af forskellige årsager døde, og koralrevene hang kun lige i med neglene. Så da Columbia University i 1995 overtog resterne af Biosphere 2, gik marinbiolog Chris Langdon i gang med at undersøge, hvordan korallerne blev påvirket af det sure vand. Og det så ikke godt ud.

Stakkels koraller

Koralrev er, som skribent Elizabeth Kolbert skriver i sin fremragende bog The Sixth Extinction, »skibsødelæggende volde lavet af små gelatineagtige væsener«. Disse små væsener er en sær kombination af både dyr, mikroalger og mineraler. Sammen bygger de langstrakte, stenhårde konstruktioner af kalk, som strækker sig kilometer efter kilometer og danner grobund for farverige, myldrende oaser af økosystemer. Faktisk findes 25 procent af alle arter i oceanerne på og omkring koralrev.

Derfor er det ikke så heldigt, hvis de holder op med at trives, og det var, hvad Chris Langdon kunne se skete, når vandet blev for surt.

Når CO2 opløses i vand og bliver til kulsyre, går der nemlig en række kemiske processer i gang. Kulsyren har det med at frigive brintioner, der går i forbindelse med det kemiske stof karbonat, som korallerne har brug for som byggesten, når de danner kalk og bygger rev. Og jo mere af den frie karbonat, som brinten snupper, des mindre er der tilbage til korallernes bygningsværker. Det samme gælder for muslinger og fisk og alle andre organismer, der bruger kalk til at lave deres skeletter. Man kan ikke bygge et hus uden mursten.

I det kunstige hav kunne Langdon justere surhedsgraden, som han ville, og han kunne se, hvordan det blev sværere for korallerne at fortsætte med at bygge koralrev, jo surere vandet blev. Efterhånden nåede det et punkt, hvor de slet ikke byggede længere – og når det sker, begynder revene at forfalde.

Langdons resultater blev publiceret omkring årtusindeskiftet, og cirka samtidig kom andre studier, der sagde nogenlunde det samme: at oceanerne opsluger CO2, er ikke kun en gave. Det skaber problemer for livet under overfladen. Så voldsomme problemer, at forsuringen bliver kaldt for klimaforandringernes lige så onde tvilling.

Og det er dårligt nyt for muslinger og koraller og snegle og fisk og alle de større dyr som fisk og hvaler, der lever af de små kalkdannende væsener. Og for kalkflagellaten, en mikroskopisk alge, der sammen med andre bittesmå mikroalger er fuldstændig afgørende for klodens velbefindende.

Havets ultravigtige lagerarbejder

Som sådan ser kalkflagellaten ikke særlig raffineret ud. Forstørret op ligner den en bold syet sammen af en masse hvide lapper. Men lapperne er ikke lapper. De er lavet af kalk, og når de små organismer laver kalk, binder de noget af det kulstof, der er opløst i vandet, og som derfor ikke kan fordampe op i atmosfæren igen.

Når kalkflagellaten dør, synker skællene stille og roligt igennem vandet til havets bund og lægger sig dernede som sedimenter blandt en masse andre døde havorganismer på oceanernes store kirkegård.

Dernede i dybet kan de ligge på lager i mange millioner år, mens de stille og roligt transporteres væk af verdens måske langsomste affaldsafhentning: Med få centimeter om året rykker havbunden sig hen mod et kontinent, indtil oceanpladen på grund af pladetektonikken dykker ned under kontinentet med hele sit indhold af biologisk affald og døde organismer og smeltes om i Jordens varme indre. Andre steder skubbes havbunden i stedet op og bliver til bjerge og klipper eller til klinter som Stevns Klint, hvis hvide sten består af sammenpressede bittesmå havorganismer som kalkflagellaterne.

I al den kalk, som de klipper og klinter består af, er der lagret enorme mængder kulstof, som på et tidspunkt bliver frigivet til atmosfæren igen og omdannes til CO2 og falder ned med regnen eller opløses i havet, hvor kalkflagellater og muslinger og koraller kan binde kulstoffet i deres kalk, og så er cirklen sluttet. Kulstofkredsløbet, hedder det, og det fungerede virkelig fint, indtil vi mennesker begyndte at skrue op for udledningen af CO2 og forsure havene.

For det sure hav ser også ud til at påvirke kalkflagellaterne på samme måde, som det påvirker korallerne: Hvis pH falder med 0,5 pH-enheder, får også flagellaterne sværere ved at danne kalk. Det viser laboratorieforsøg. Og hvis flagellaterne ikke danner kalk, vil de heller ikke binde så meget kulstof, som kan synke til bunds og ligge på lager i tusinder af år langt væk fra vores ophedede atmosfære. Hvilket er dårligt nyt. For det vil gøre havene dårligere til at opsuge og lagre vores massive udledning af CO2.

Går vi ud fra.

For ærligt talt ved vi meget mindre om de langsigtede konsekvenser af det sure hav, end man skulle tro.

Det snakker vi ikke om

Da professor Per Juel Hansen begyndte at læse biologi i midten af 1980’erne, var talen klar: pH i havet er meget konstant omkring de 8,0. Det var faktisk slet ikke noget, man gad snakke om. Lærebøgerne konstaterede det kort og sendte så de studerende i mere interessante retninger.

Men det passer ikke. Faktisk varierer oceanernes pH virkelig meget, afhængigt af om det er sommer eller vinter, og om man er i troperne eller ved polerne, nær kysten eller på åbent hav. På lavt vand kan pH-værdien endda ændre sig voldsomt meget i løbet af timer: Hopper du i havet fra en badebro ved Hornbæk en sommerdag, kan det havvand, du svømmer i, sagtens have en pH-værdi over ni, men hvis du efter en lækker middag og nogle drinks beslutter dig for også at tage et midnatsdyk, vil pH-værdien være faldet til 7,5.

For om dagen bruger algerne solstrålerne til at lave fotosyntese og suger dermed kulstof ud af vandet, men under nattens mørke himmel bliver vandet surere igen. Og det har betydning for muslingerne og makro- og mikroalgerne, og hvad der ellers lever i vandet ved badebroen – hvis det passede, at de lagde sig til at dø, så snart vandet blev surt, ville de være døde for længst.

Og nu begynder det hele at blive kompliceret. For det viser sig, at en hel del arter er ret tolerante over for, om pH falder. Og selv om der er sket meget med videnskaben, siden den for alvor fik øjnene op for det sure hav for 20-25 år siden, klør forskerne sig stadig i håret.

»Når du læser litteraturen,« siger Per Juel Hansen, »bliver du snotforvirret.«

Havene er blevet surere, det er klart, det ved vi. Og det vil have en effekt. Men at regne ud, hvordan verden ser ud om 100 år, er svært. Naturens systemer er komplekse. På papiret kan man måske bygge en futuristisk bygning i en ørken i Arizona og tænke sig frem til den mest optimale plantesammensætning, de mest optimale dyr, den helt rigtige luftsammensætning og lysindfald. Men når virkeligheden udspiller sig, står otte mennesker pludselig og hiver efter vejret i en atmosfære, der er ude af kontrol.

På den måde endte Biosphere 2 ikke bare med at vise os, hvad CO2 kan gøre ved koraller i et surt hav. Det ambitiøse projekt, der skulle lære os om livets store sammenhænge og vise, hvordan vi måske en dag kunne leve i forseglede kupler på andre planeter, endte med at understrege, hvor lidt vi forstår og kan kontrollere Biosphere 1 – vores egen planet.

Kilder: Professor i biologisk oceanografi ved Københavns Universitet Katherine Richardson, professor i marinbiologi ved Københavns Universitet Per Juel Hansen. Bøger: ’The Sixth Extinction’ af Elizabeth Kolbert. Artikler: ’The Lost History of One of the World’s Strangest Science Experiments’ fra The New York Times, ’Mere CO2 gør livet surt i havet’ fra Verdensnaturfonden, ’På vej mod et surt hav’ fra Aktuel Naturvidenskab. Desuden minidokumentaren ’Biosphere 2: An American Space Odyssey’ fra The New York Times

Serie

Vi fortæller naturvidenskaben forfra

Naturvidenskaben er en nøgle til at forstå vor tids største udfordringer, fra corona- til klimakrisen, og dens historie er fyldt med fortællinger om usandsynlige gennembrud, vilde fejlskud og store erkendelser.

I denne serie ser vi året igennem på verden med videnskabens øjne for at forstå naturens komplicerede sammenhænge, og hvordan de former vores liv.

Hele serien findes også som oplæste artikler – du kan høre dem ved at klikke på afspilleren inde i selve artiklen.

Serien er støttet af Carlsbergfondet.

Seneste artikler

Følg disse emner på mail

Vores abonnenter kalder os kritisk, seriøs og troværdig.
Få ubegrænset adgang med et digitalt abonnement.
Prøv en måned gratis.

Prøv nu

Er du abonnent? Log ind her

Lise Lotte Rahbek

Tak for beskrivelsen.

Lillian Larsen, Eva Schwanenflügel, Thomas Tanghus, erik pedersen, Peter Beck-Lauritzen, Kurt Nielsen, Tina Peirano og Gitte Loeyche anbefalede denne kommentar
erik pedersen

En fremragende serie . Tak for den levende fremstilling

Mvh Hanne Pedersen

Nicklas Møller Jepsen

Jeg gik desværre lidt i stå med denne efter første postulat om at kulsyre er skadeligt for tænderne, for det er det ikke ifølge min tandlæge og Google. Så når den indledende præmis er forkert, hvor meget andet i denne artikel er så forkert?

Jeg ved ikke noget som helst om havet og livet heri - udover at have dykket i det meget flittigt - så jeg kan ikke vurdere om det der skrives passer, og derfor er det ret ærgerligt når artiklen starter med at misinformere.

Martin Sommer

@Nicklas Møller Jepsen:
Jeg fandt denne: "Kulsyre, der skaber boblerne i danskvand er en såkaldt svag syre og skader derfor ikke tænderne. Det er altså selve syren i læskedrikke, som eksempelvis fosforsyre og frugtsyre, der nedbryder emaljen, og den er der intet af i danskvand."
(uden at jeg har forholdt mig kritisk til det eller spurgt uvildige fagpersoner)

Det er nok, hvordan man spørger - jeg har selv fået forskellige svar fra tandlæger - nogle af dem har nok tænkt på kulsyren i sodavand ;)

Mogens Kjær

Nicklas Møller Jepsen

Det er en ganske udmærket artikel og det er ærgerligt, at forfatternes vrøvl om vandopløst CO2's og tænder forhindrer dig i at læse videre.

Men du har selvfølgelig ret med hensyn til tændernes modstandsdygtighed. Grunden hertil er, at tændernes overflade er dækket af et meget hårdt materiale - ikke rigtig emalje men tandemalje. Og hvad du nok burde have tænkt over, så har du jo ikke munden fuld af danskvand i hele dit liv.

Derfor er forfatternes lapsus underordnet, og det burde du nok have set. Læs du bare videre og bliv klogere. God fornøjelse.