허리케인 하비는 텍사스 갤버스턴 만의 산성도를 두 배 이상 높여 굴 암초를 위협했습니다.

대부분의 사람들은 허리케인을 강풍, 폭우, 육지의 급격한 홍수와 연관시킵니다.그러나 이러한 폭풍은 연안 해역의 화학적 성질을 변화시킬 수도 있습니다.이러한 변화는 육지의 손상보다 눈에 잘 띄지 않지만 해양 생물과 해안 해양 생태계에 심각한 결과를 초래할 수 있습니다.

우리는 해양생물을 연구하는 해양학자이다. 해양 산성화의 영향, 를 포함하여 굴이나 산호 같은 생물.에서 최근 연구, 우리는 2017년 허리케인 Harvey로 인한 빗물 유출이 Galveston Bay의 수질 화학과 Bay의 굴 산호초의 건강에 어떤 영향을 미쳤는지 조사했습니다.우리는 극심한 강우와 허리케인으로 인한 유출이 만 해수의 산성화에 어떻게 영향을 미치는지, 그리고 이러한 변화가 얼마나 오래 지속될 수 있는지 이해하고 싶었습니다.

우리의 연구 결과는 놀라웠습니다.휴스턴 대도시 지역에 막대한 강우를 발생시킨 허리케인 하비(Hurricane Harvey)는 갤버스턴 만(Galveston Bay)에 엄청난 양의 담수를 공급했습니다.그 결과 폭풍우가 지나간 후 ​​최소 3주 동안만은 평소보다 2~4배 더 산성도가 높아졌습니다.

이로 인해 만의 물은 하구의 굴 껍질을 손상시킬 만큼 부식성이 있게 되었습니다.굴의 성장과 회복은 많은 요인에 의존하기 때문에 특정 변화를 산성화와 연관시키기는 어렵습니다.그러나 산성화가 증가하면 허리케인 하비(Hurricane Harvey)로 인해 피해를 입은 굴 산호초의 복구가 확실히 더 어려워졌을 것입니다.그리고 우리 연구는 Galveston Bay에 초점을 맞추었지만 비슷한 과정이 다른 해안 지역에서도 일어날 수 있다고 의심합니다.

엄청난 양의 물

과학자들은 기후변화로 인해 허리케인이 더 강력해지고 더 강력해질 것이라고 예측합니다. 그들이 생산하는 비의 양을 늘리십시오. 앞으로 수십 년 동안.이러한 폭풍으로 인한 유출로 인한 해양 화학적 변화는 많은 해양 생태계, 특히 굴과 산호에 의해 형성된 해안 암초에 대한 위협이 증가하고 있습니다.

해안 하구 강과 바다가 만나는 Galveston Bay처럼 세계에서 가장 생산적인 생태계 중 하나입니다.Galveston Bay는 텍사스 해안에서 가장 큰 만이자 미국에서 가장 큰 만 중 하나입니다.면적은 약 600평방마일에 달하며 이는 로드 아일랜드 크기의 대략 절반입니다.광범위한 굴 암초는 다음과 같은 이점을 제공합니다. 전국 굴 수확량의 약 9%.

허리케인 하비, 미국에서 가장 습한 열대 저기압역사상 8월 4등급 허리케인이 텍사스 해안에 상륙했습니다.2017년 26일Harvey는 육지와 바다 위에 앉아 4일 동안 해안에 멈춰 있었습니다.

따뜻한 멕시코만 해역과의 접촉을 유지하면서 에너지와 강우량 모두로 폭풍이 촉발되어 폭풍이 지속되어 휴스턴과 주변 지역에 직접 엄청난 양의 비가 내렸습니다. 4일 만에 최대 50인치.그 비와 홍수물은 모두 어딘가로 가야 했고, 그 중 대부분은 Galveston Bay로 흘러갔습니다.

기후 변화와 해양 산성화

우리가 연구하는 해양 산성화 문제는 기후변화와 관련된 잘 알려진 영향.주로 화석 연료를 태우는 인간 활동은 대기 중으로 이산화탄소를 배출합니다.바다는 이러한 배출가스의 약 1/3을 흡수하여 해양 화학을 변화시켜 바닷물을 더욱 산성화시킵니다.

산성화는 가능하다 다양한 형태의 해양 생물에 해를 끼치다.굴이나 산호와 같이 탄산칼슘으로 껍질과 골격을 만드는 동물에게는 특히 위험합니다.바닷물이 더욱 산성화되면서 이러한 구조물을 만들기가 더 어려워지고 침식되기 쉬워집니다.

굴은 자라면서 서로 융합하여 바위 같은 거대한 수중 암초를 형성합니다. 파도 침식으로부터 해안선을 보호.이들 암초 서식지를 제공하다 따개비, 말미잘, 홍합과 같은 다른 생물의 경우 많은 어종의 먹이가 됩니다.

증가하는 대기 CO2 수준은 전 세계적으로 해양을 산성화하고 있습니다.우리의 연구에서 알 수 있듯이 열대 저기압과 같은 지역적 사건은 전 지구적인 산성화를 가중시킬 수 있습니다.

Harvey의 폭우로 인해 극심한 해안 산성화가 발생했습니다.

허리케인 하비(Hurricane Harvey) 이후 발생한 전례 없는 산성화의 주요 원인은 갤버스턴만으로 유입된 과도한 양의 강우량과 유출수였습니다.휴스턴 지역의 대규모 홍수 관리를 돕기 위해 시는 하비 사건 이후 두 달 이상 저수지에서 대량의 물을 방류했습니다.이러한 방출은 빗물이 Galveston Bay로 유입되는 시간을 연장하고 산성도를 증가시켰습니다.

과학자들은 pH 척도를 사용하여 물의 산성 또는 염기성(알칼리성)을 측정합니다.pH 값 7은 중성입니다.값이 높을수록 염기성, 값이 낮을수록 산성입니다.pH 척도는 로그이므로 한 단위 감소(예: 8에서 7로)는 산도가 10배 증가함을 나타냅니다.

빗물은 강물이나 바닷물보다 산성이 높기 때문에 약간 염기성인 토양에서 미네랄을 흡수하고 대기에서 흡수된 이산화탄소의 균형을 맞출 수 있습니다.빗물의 pH는 5.6 정도입니다. 강의 경우 6.5에서 8.2 사이 그리고 바닷물의 경우 약 8.1.

갤버스턴 베이에는 강의 담수와 굴이 선호하는 서식지인 멕시코만의 짠 바닷물이 혼합되어 있습니다.우리는 Harvey 이후 2주 만에 만에서 물 샘플을 수집했으며 만이 거의 전적으로 강물과 폭풍으로 인한 빗물로 구성되어 있음을 발견했습니다.

빗물, 강물, 바닷물은 모두 화학적 성질이 다르기 때문에 빗물이 만 물의 거의 50%를 차지한다는 것을 계산할 수 있었습니다.이는 Harvey의 산성 빗물이 폭풍 후 만 내의 기본 바닷물을 대체했음을 의미합니다.만의 평균 pH는 8에서 7.6으로 떨어졌고, 이는 산성도가 2.5배 증가한 것입니다.일부 구역에서는 pH가 7.4까지 낮아 정상보다 산성도가 4배 더 높았습니다.

이러한 극심한 산성화는 3주 이상 지속되었습니다.만의 물은 더 민감한 굴 유충과 어린 굴 껍질뿐만 아니라 성체 굴 껍질에도 부식성이 있게 되었습니다. 과학자들은 예측했다 CO2의 증가로 인해 이러한 규모의 해안 산성화가 발생할 수 있지만 2100년경까지는 이러한 현상이 나타날 것으로 예상되지 않았습니다.

Harvey의 담수 또한 다음과 같은 원인이 되었습니다. 심각한 굴 폐사 굴이 생존하려면 약간 짠 물이 필요하기 때문입니다.Harvey는 굴 산란기 중반에 공격을 받았고 산성화로 인해 어린 굴이 새로운 껍질을 형성하는 것이 더 어려워져서 산호초 회복이 느려졌을 수 있습니다.관계자들은 텍사스 공원 및 야생동물 부서 4년 후인 2021년 말에도 일부 Galveston Bay 굴 암초가 여전히 발견되었다고 말했습니다. 새로운 굴의 첨가가 매우 적음.

위험에 처한 기타 해안 지역

우리 연구를 포함한 소수의 연구만이 열대 저기압이 해안 산성화에 어떤 영향을 미치는지 분석했습니다.그러나 우리의 견해로는 Harvey의 여파로 우리가 감지한 것과 같은 극심한 산성화를 다른 폭풍이 야기했을 가능성이 매우 높습니다.

우리는 가장 젖은 10개를 검토했습니다. 미국의 열대성 저기압1900년 이후 Harvey를 포함해 9개가 만이나 하구 생태계가 있는 해안 지역에 대량의 비와 홍수를 일으켰다는 사실을 발견했습니다.다른 폭풍은 Harvey만큼 많은 강우량을 생성하지 않았지만 영향을 받은 만 중 일부는 Galveston Bay보다 훨씬 작았으므로 만의 바닷물을 대체하고 Harvey가 생성한 것과 유사한 수준의 산성화를 유발하는 데 더 적은 비가 필요했을 것입니다.

우리는 이것이 허리케인이 닥친 다른 곳에서 이미 발생했을 가능성이 높다고 생각하지만, 과학자들이 폭풍 전후의 산성화를 측정할 수 없었기 때문에 기록되지 않았습니다.기후 변화로 인해 열대 저기압이 계속해서 더 크고 습해짐에 따라 폭풍으로 인한 산성화는 해안 생태계에 심각한 위협이 됩니다.