CO2, pH og koraller

Af Frank Lansner

Debatten om hvorvidt mennesket truer korallerne er ekstrem omfattende. Den omfatter diskussioner om menneskets udledninger af CO2, – om hvor meget CO2 vi kan forvente i atmosfæren, – vil det blive varmere/koldere i det hele taget (Solen vs. CO2), – hvor meget CO2 fra luften kan man forvente overført til oceaner, – hvilken effekt vil det have på pH i Oceaner, – hvor meget opblanding kan vi forvente i oceaner, – hvilken skade vil ske på koraller ved given pH, – hvilken pH er faktisk mest optimal for koraller, – hvor mange storme og naturkatastrofer skyldes mennesket, – hvilke effekter har rent faktisk haft indflydelse på korallerne, – hvor gode er koraller til at tilpasse sig, – i hvor høj grad er bleaching events noget helt naturligt som koraller typisk kommer sig over efter bare få år.

Rigtigt mange af disse spørgsmål skal på samme tid besvares på en måde der “går imod korallerne” for at vi har en menneskeskabt koral-katastrofe foran os.
Vi er alle rimeligt bekendt med de svar der danner grundlaget for bekymring via medier.
Derfor tager vi her udgangspunkt i hvorledes der på nogle områder er uenighed mellem de 2 fløje. – Og det synes der at være på stort set alle punkter når det gælder koraller.

Der vil uvægerligt være ting jeg gengiver mindre end perfekt! Dels fordi jeg kan lave fejl og dels fordi folk har forskellige vurderinger. Indlæg vil blive opdateret efter behov.

Vi tager udgangspunkt i artiklen [1,27] (refererer til Sosdian et al., 2018 [2]) der skriver

” The world’s oceans are likely to become more acidic than at any time in the past 14 million years, scientists have found… the pH of the oceans would be less than 7.8 in 2100..”

Og scenariet lyder

” Under a ‘business-as-usual’ future scenario where we continue to emit CO2 at the same rate as we do today, atmospheric CO2 would be near 930 parts per million in the year 2100″

Spørgsmål jeg vil komme ind på I det følgende:

1) Er CO2 koncentration på 930 ppm i år 2100 realistisk?
2) Kan 930 ppm CO2 i atmosfæren give pH 7,8 i overflade vandet eller vil opblanding være for kraftig?
3) Er det korrekt at vi er gået fra pH 8,2 i 1750 til 8,1 i dag?
4) Er det pH ændringer der har skabt de bleaching events vi har set?
5) Hvilken pH værdi er reelt optimal for koraller?
6) Generes korallers opbygning af aragonit skeletter af lavere pH?
7) Hvilke faktorer har faktisk været et problem for Jordens koralrev? pH?
8) Er det helt korrekt at vi ikke har haft nede på pH 7,8 i 14 mio år?
9) Hvor gode er koraller til at lave come-back efter bleaching events?

1) Er CO2 koncentration på 930 ppm i år 2100 realistisk ?

“where we continue to emit CO2 at the same rate as we do today” ?

Gennem de seneste år har CO2 koncentrationen vokset med ca 2ppm/år. Så umiddelbart skulle vi ende på ca 580 ppm i år 2100. Men fra 580 op til 930 ppm CO2 i år 2100 er et spring på 350 ppm CO2.

Hvilken mekanisme skulle give os ekstra 350 ppm?
Jeg har set bud på at
“eftersom Jordens planter ikke vil kunne trives godt ved 2-3 graders opvarmning, så vil biosfæren evne til at optage CO2 dale”.

Fact-1: Jorden er blevet nævneværdigt grønnere siden ca 1980 i takt med opvarmning og mere CO2. Fact-2: Da Jorden var 1-2-3 grader varmere tidligere i holocene, der betød varmen at f.eks. Sahara og Arabien fik meget mere regn og at vi havde søer, jungle og sabeltigere hvor vi i dag har ørken. Fortiden bekræfter ikke umiddelbart tanken om at 2-3 graders mere varme skulle give en mindre grøn klode med mindre biosfære, snarere tvært imod.

Et andet bud:
“Havene vil sende mere CO2 op i atmosfæren hvis det bliver 2-3 grader varmere.”
Fact: Vi har trods utallige udsving i temperaturer på 2-3 grader i Antarktis data gennem næsten en million år aldrig set at CO2 pludseligt er gået amok og har sendt ekstra 350 ppm mere CO2 i atmosfæren i den forbindelse. Dette er ikke engang set ved de store overgange ind og ud af istider med temperatur spring på 5-6 grader.

Summa:
” Er CO2 koncentration på 930 ppm i år 2100 realistisk ?”
Svar: Nej.
930 ppm CO2 er ikke realistisk idet data fra historien taler imod en antagelse om at biosfære eller have vil reagere som nogle tager for givet.

Og dertil kommer..

Ved ligevægt er CO2 koncentrationen i atmosfæren nær proportional med CO2 koncentrationen i havet.
For at bevare ligevægt skulle en stigning på 126% fra 410 ppm til 930 ppm CO2 i atmosfæren altså følges med en stigning også på 126 % CO2 i oceanerne som helhed fra ca 160.000 Gt CO2 [3] op til 360.000 Gt CO2.

Men mennesket overfører kun ca 8 Gt CO2/ år til oceaner [3]. Det er så lidt at havet som helhed reelt har ca konstant CO2 koncentration frem til år 2100 uanset hvad vi gør. Nogle vil måske korrekt indvende at vi jo naturligvis ikke kan forvente en fuldstændig opblanding af oceaner før år 2100, og at vi så nok snakker en opblanding med måske højest den øverste kilometer ocean, det vender vi tilbage til.

Pointen: I takt med stigning mod 930 ppm CO2 i atmosfæren vil vi komme længere og længere væk fra ligevægt med oceanernes øvre indhold af CO2. Oceanernes CO2 indhold kan ikke følge med. Oceanerne vil derfor blive en stadigt meget vigtigere “sink” for CO2, blive en stadigt større bremse for stigning af CO2 koncentration i atmosfæren ved koncentrationer op mod de 930 ppm.

På diagrammet herunder ses, at koncentrationen af CO2 (tropics) i Aq, vand, vokser proportionalt med koncentrationen af CO2 i atmosfæren, p(CO2) x-aksen – ved ligevægt.

2) Kan 930 ppm CO2 i atmosfæren give pH 7,8 i overflade vandet eller vil opblanding være for kraftig?

Hvis atmosfærens CO2 koncentration vitterligt når 930 ppm i år 2100, så vil vores 8 Gt / år tilført til havets 160000 Gt CO2 [3] i dag stadig kun svare til i alt ca 4 promille af CO2 mængden i havet som helhed pr. år 2100.

For at kunne se en drastisk ændring (100% more acidity…) ved at tilføre 4 promille CO2 til oceanerne så kan dette kun lade sig gøre hvis vi taler om et særdeles tyndt lag af oceanets aller øverste overflade.

Spørgsmålet er derfor: Hvor meget opblanding finder sted med oceanets øverste lag?
Jeg har set alt fra 50 m til 300m omtalt som “the mixed layer”. Under ca 200 m omtales laget “the thermocline” der rækker ned til 1000 m dybde.

Herover ses en opgørelse af hvor CO2 fra fossile brændsler befinder sig i oceanerne i dag. Dette kan give en indikation af hvordan opblandingen kan sprede CO2 over nogle dekader.
Den mørkerøde nuance viser koncentration på ca 70 microgram CO2 pr. kg og den finder vi helt oppe ved overfladen. Men den grønne farve viser udbredelse med 40 microgram CO2 pr. kg.
Vi kan altså konstatere at udbredelsen af “vores” CO2 i ca halv koncentration af hvad vi har i overfladen kan findes ned til omkring 1 km´s dybe som hovedregel.
Dette viser, at opblanding over dekader er betragtelig.

(Note: 70 microgram/kg fossilt CO2 vist med mørkerødt helt oppe i overfladen svarer til ca 3 % af CO2 koncentrationen. Dette er måske knapt så voldsomt som man kunne få indtrykket af på farvevalget.
Dertil kommer: Disse 3% betyder IKKE at mennesket har forøget CO2 koncentrationen i overfladelaget med 3%. Der foregår konstant udveksling af CO2 mellem ocean og atmosfære der ville resultere i at “vores” CO2 ses i overfladelaget uanset om koncentrationen i overfladelaget var stigende eller ej.)

SUMMA:
Kan 930 ppm CO2 i atmosfæren give pH 7,8 i overflade vandet eller vil opblanding være for kraftig?

En pH på 7,8 ved 930 ppm CO2 i atmosfæren kræver næsten ligevægt mellem ocean CO2 og atmosfære CO2, hvilket kun kan lade sig gøre hvis overfladelaget stort set ikke blandes op med dybere ocean vand der altid vil have en CO2 koncentration ca som i dag. Men vi ser betragtelig opblanding.
Det er derfor tvivlsomt at selv 930 ppm CO2 i Atmosfæren skulle kunne medføre pH 7,8 i oceanets overflade generelt.

PS: Tom Segalstad fra Oslo Universitet [4], påpeger i sine foredrag at 1) allerede indenfor ca 2,5 år har vi en rimelig opblanding ned til 1 km oceandybde, 2) Der er nok Calcium alene i oceanets øverste 200 m til at optage al det CO2 der i dag er lagret i undergrunden i form af fossile brændstoffer, 3) processen med at få dannet Kalciumkarbonat fra CO2 der udfælder fra oceanet er en langt hurtigere proces end IPCC antager

3) Er det korrekt at vi er gået fra pH 8,2 i 1750 til 8,1 i dag?

Det siges gerne at vi i 1750 havde pH 8,2 som så nu grundet Menneskets CO2 er faldet til 8,1.
Det er blandt andet på den baggrund at nogle ser det som realistisk at denne trend fra 1750 til i dag vil fortsætte, og accelerere til 7,8 i år 2100.

Men de data vi normal ser rækker jo ikke langt tilbage. Hvordan kan nogle være så sikre på at vi i 1750 havde pH 8,2?

En af de få pH proxier der er konstrueret tilbage til 1750 ( Pelejero et al. 2005 [5] ) bekræfter ikke at der skulle have været et nogenlunde kontinuert fald i pH fra 1750 frem til i dag.

-viser et andet billede: Fra 1750 er der ikke rigtigt nogen trend i data. Hvis vi ser fa 1850 er der en trend mod stigende pH… Hvis vi ser fra 1700 til 1750 et kraftigt fald i pH.. Et fald de færreste vil tillægge mennesker.

Flinders reef tal på grafen herover er 5-års gennemsnit og derved underdriver grafen hvor store de årlige forskelle i pH der faktisk har været. Grafen viser at vi holder os indenfor udsving med pH 0,2 units.

Grafen viser også klare tegn på at vi har ret stabile cyklusser på ca 60 år. Det er da interessant.
Men i stedet for at tale om cyklusser hæfter CO2-holdet sig intenst ved at vi på den helt korte bane i f.eks. Hawaii Aloha data er gået lidt ned i pH i de aller seneste år. Dette ligner “cherry-picking” på basis af en yderst kort dataserie.

Data fra Flinders Reef i Stillehavet antyder også at denne Stillehavs position har pH med middel ca 8,03 der synes at være omdrejningspunktet for disse udsving. Ved Hawaii i Stillehavet måler vi pH i dag typisk 8,05 – 8,1.

SUMMA:
NOAA proxy-data fra Stillehavet bekræfter ikke tanken om at vi skulle være gået fra pH 8,2 i 1750 til 8,1 i dag. Tvært imod viser data en ret flad trend fra 1750 og gentagne cyklusser som CO2-holdet burde forholde sig mere til.
Nedgang i pH på den helt korte bane i Hawaii Aloha data bør iøvrigt ses i længere perspektiv.

4) Er det pH ændringer der har skabt bleaching events eller andre vigtige problemer for koraller?

Herover th ses hvordan pH varierer over 30 dage i 3 koral rev i Stillehavet [6]. Til sammenligning tv pH i det åbne ocean.

Koralrev kan til en vis grad påvirke pH samt forhindre opblanding med havet og således ser vi daglige udsving i pH. Men hver nat formår opblandingen med havet dog normalt at tvinge pH tilbage på udgangs niveauet. Fra samme kilde [6] kan vi også forstå at vi allerede idag kan finde pH 7,8 i havvand, specielt i upwellingzoner.

Jeg har ikke kunnet finde artikler hvor pH med specificeret værdi har medført koral-død i moderne tid. Problemer er tilskrevet varme, storme, overfiskeri, lavvande og forurening.

Argumentationen for at pH 7,8 vil medføre koral-død er ikke mindst at “så kan koraller ikke bygge deres skelet op” og at “kalkstrukturer vil opløses”.

Eksempel: Her en tekst om trusler mod Caribiens koraller [7.8]:

” More than 75 percent of the coral reefs in the Atlantic region are at risk from local threats (i.e., coastal development, overfishing/destructive fishing, marine-based pollution, and/or watershed-based pollution), with over 30 percent in the high and very high threat categories.

The least-threatened reefs are almost entirely in areas remote from large land areas, such as the Bahamas, the southern Gulf of Mexico, and the oceanic reefs of Honduras and Nicaragua.“

Tekst er fra øverste billede herover. Det fremgår altså at mere end 75 procent af hele Caribiens koraller er truede, men området ved Nicaragua/Honduras jeg har markeret med rød box er et af de få områder der ikke er med i de 75% af truede områder. Her stortrives koraller.
Området befinder sig imidlertid lige akkurat i det område hvor pH grundet upwelling ser ud til at kunne svinge sig ned på pH 7,8 allerede i dag. Men denne kalk bliver altså ikke opløst, koraller stortrives?

SUMMA:
Så vidt jeg kan se haves i dag sjældent problemer for koraller i forbindelse med konkret lav pH ude i “virkeligheden”. Problemer for koraller ved evt. sænkning til pH 7,8 er mest noget der ses i forsøgs-opstillinger og indrammede områder med reduceret bølgeaktivitet? Eller findes der eksempler på koraller ved lavere pH i dag der i naturen får deres kalk skelet opløst grundet pH ?

5) Hvilken pH værdi er reelt optimal for koraller?

Man kan altid hive en artikel frem med et eksperiment der viser at koraller i et forsøg enten har det fint med pH eller det modsatte. Så hvad er det overordnede billede når det gælder pH og koraller? Ved hvilken pH trives koraller faktisk bedst samlet set?

Craig Idso og hans team prøver at få et lidt større billede ved løbende at indregne nye resultater fra forskningen når det gælder korallers trivsel ved ændret pH. Lige nu indgår 1103 forskningsarbejder.

Mange af disse forsøg ser på pH reduktionerne større end 0,3 (sv.t IPCC estimat for år 2100 8,1->7,8) men herover er vist Idso´s teams resultater for de mindre pH ændringer.

Teamet har set på trivselsparametrene ” calcification, metabolism, growth, fertility and survival”.
De viser en vis bedring for koralvækst alt I alt ved at sænke pH med 0,3. Dog vil jeg sige at trend er trukket af visse arter mere end andre der åbenbart stortrives ved lavere pH, de blomstrer op. Hvis man ser på de mange arters trivsel, så viser resultaterne mest at trivsel for koraller ved sænkning af pH med 0,3 er ca uændret. Hvordan kan så mange arter trives ligeså fint ved pH sænket 0,3 hvis det er korrekt at deres kalkskelet opløses ved 0,3 lavere pH? (“Tans 2009” som der står på grafen er et resultat med bud på hvordan pH vil udvikle sig, altså et mere moderat resultat end IPCC´s fald på 0,3 ).

Hvorfor viser resultater herover at koraller tilsyneladende ikke påvirkes nævneværdigt af pH ændring fra 8,1 til 7,8?

Som udgangspunkt kan jeg stærkt anbefale Patrick More´s foredrag herom. Her skinder Patrick Mores passion for korallivet klart igennem:
https://www.youtube.com/watch?v=4bJjBo5ICMc

GREENPEACE founder Patrick more elsker tydeligvis Jorden, har sejlet rundt i små både foran hvalfangerbåde osvosvosv. Var en af de centrale folk der startede Greenpeace.

More forklarer blandt andet hvordan calcificerende havdyr har adskilte rum hvor kemien er ganske anderledes end i havet udenfor. I disse compartments haves pools af forskellige salte og korallerne laver selv det miljø der skal til for at producere kalkskelet. Det er derfor at det kemiske miljø helt udenfor organismen har så lille betydning for evnen til at bygge kalkskeletter.

Undersøgelse [9.10] der bekræfter Greenpeace founder Patrick More

” Heron Island reef flat of the Great Barrier Reef show that this species exerts strong physiological controls on the pH of their calcifying fluid (pHcf).. having near-constant pHcf values independent of the large natural seasonal fluctuations of the reef flat waters (pH ∼7.7 to ∼8.3)
“

Det er en konkret undersøgelse jeg vil nævne fordi den i høj grad ser på hvordan naturen reagerer på naturens egne påvirkninger. Vi kommer dermed så langt fra urealistiske forsøgshvilkår som muligt. Der florerer “forskning” hvor man bruger saltsyre til at sænke pH, forsøg hvor man ikke inkluderer naturens kalksten, ikke inkluderer TID til at ligevægte kan indstille sig efter en given ændring foretaget ved spontan indsprøjtning af substans for at ændre tilstand på kort tid.

En undersøgelse jeg vil nævne “Andersson 2015” [11] er så tæt på naturens måde at reagere på som muligt OG den er foretaget ved tålmodige observationer over 5 år, og bekræfter Patrick More og også Craig Idsos konklussioner fra 1103 artikler

“Andreas Andersson of the Scripps Institution of Oceanography in San Diego, California, and his colleagues carefully monitored a coral reef in Bermuda for five years, and found that spikes in acidity were linked to increased reef growth.

“At first we were really puzzled by this,” says Andersson. “It’s completely the opposite to what we would expect in an ocean-acidification scenario.”

“The team found that coral growth itself made the water more acidic as the corals sucked alkaline carbonate out of the water to build their skeletons. The corals also ate more food during these high-activity periods and pumped more CO2 into the water, increasing acidity further.

All the pieces then seemed to fit together: phytoplankton blooms seemed to be washing in and feeding the corals, resulting in a higher growth rate and greater acidity levels in the water around the reef.
These corals didn’t seem to mind the fluctuations in local acidity that they created, which were much bigger than those we expect to see from climate change. This may mean that corals are well equipped to deal with the lower pH levels.
“

Bare som ét eksempel på hvorfor forsøg kan drille og give resultater vi ikke ser i den virkelige verden: Bølger.

Dette team [12] finder frem til at sites der udsættes for bølger nærmest ingen problemer havde i GBR 2005 bleaching event, mens sites beskyttet mod bølger havde problemer:

” Visual surveys of colony mortality and bleaching status of more than 13,000 corals at 14 reef sites indicated that most coral taxa at wave-protected sites were severely affected by the event.

Between 40 and 75% of colonies in the major coral taxa (Acropora, Porites, Faviidae, Mussidae and Pocilloporidae) were either bleached or suffered partial mortality. In contrast, corals at wave-exposed sites were largely unaffected (<1% of the corals were bleached), as periodic washing by waves prevented desiccation.”

SUMMA:
Hvilken pH værdi er reelt optimal for koraller? 
Craig Idso´s opsamling af resultater fra mange forskeres resultater viser at der ikke vil være nogen nedgang i korallers samlede trivsel hvis pH skulle falde med 0,3. Det harmonerer med at koraller bygger deres kalkstrukturer fra kamre inde i organismerne hvor alle kemiske forhold – inklusive pH – er helt anderledes end havvandets forhold uden for organismen.

Koraller har stor kontrol over deres indre kemiske miljø. Vi ser endvidere at koraller selv kan lave sure miløjer idet de indtager phytoplankton og faktisk stortrives.
Argumentet om at kalken i koral skeletter vil opløses ved pH fald på 0,3 savner solide resultater fra den virkelige verden. Og hvis ikke det er koralskelettet der tænkes at lide under pH fald på 0,3, hvad er det så?

6) Generes korallernes opbygning af aragonit skeletter af lavere pH?

Koraller er som måske bekendt opstået for mange millioner år siden i perioder med lavere pH end vi har i dag. De er som udgangspunkt bygget til lavere pH end vi har i dag. Men det er jo længe siden og nu må koraller jo have ændret sig til de forhold vi har i dag med højere pH. Ikke?

Tænk på følgende: Vi mennesker bruger mitochondrier i vores celler til at producere energi. Det er grundlæggende et mikrobiologisk maskineri vi har arvet helt tilbage fra bakterierne for milliarder år siden. Grundlæggende mikrobiologiske mekanismer ændres ikke nødvendigvis over selv millioner af år.

Så hvordan kan vi være så sikre på at korallers grundliggende mikrobiologiske maskineri nu er væsentligt anderledes når det gælder at bygge deres aragonit skelet? På en sådan måde at det ikke længere kan trives fint ved lavere pH?

Der er ifølge flere forsker teams ikke meget der tyder på at korallers mekanisme til at bygge aragonit skelet skulle være ændret så det nu er sårbart overfor lidt lavere pH.

Koraller bruger nogle små indvendige lommer “COC´s” der er fyldt med stærkt sure proteiner der ud fra havvand kan bygge aragonit skelet. Havvandets pH påvirker ikke umiddelbart denne proces fordi der er tale om enzymer der ved energiforbrug aktivt opbygger skelettet. Koraller er altså ikke passivt afhængige af en udvendig kemisk ligevægt der fører til aragonit dannelse. Og derfor er koraller ikke afhængige af en bestemt pH værdi for at aktivt bygge deres skelet.

Dette er selve motoren der har eksisteret grundliggende uændret i millioner af år med oprindelse da pH var væsentligt lavere.

Forskerteamet Mass et al. 2013 [13] har identificeret 4 forskellige sure “CARP” –enzymer (Coral Acid Rich Protein) og konkluderede at de har hver deres fortid for millioner år siden, men at de 4 CARP-enzymer altså stadig er grundstenen i at bygge korallers skelet. Teamet har lavet forsøg med CARP´s direkte i havvand og fundet at de kan udskille aragonit (en kalk variant) direkte i havvand ved både pH 8,2 og pH 7,6 uden problemer – så længe der er nok H+ og Carbonat ioner til stede idet disse indgår i processen.

“Our results demonstrate that coral acid-rich proteins (CARPs) not only bind Ca2+ stoichiometrically but also precipitate aragonite in vitro in seawater at pH 8.2 and 7.6, via an electrostatic interaction with protons on bicarbonate anions. Phylogenetic analysis suggests that at least one of the CARPs arose from a gene fusion. Similar, highly acidic proteins appear to have evolved several times independently in metazoans through convergence. Based purely on thermodynamic grounds, the predicted change in surface ocean pH in the next decades would appear to have minimal effect on the capacity of these acid-rich proteins to precipitate carbonates.”

Forsker teamet Von Euw et al. 2017 [14] Forklarer i bladet Science hvordan CARP´s befinder sig i lukkede compartments “COC´s” med kontrolleret kemi og udskiller Aragonit rundt om sig så de efterlader disse runde huller hvor COC har været i typiske koral skeletter, se billede herover.

” Randomly arranged, amorphous nanoparticles are initially deposited in microenvironments enriched in organic material; they then aggregate and form ordered aragonitic structures through crystal growth by particle attachment. Our NMR results are consistent with heterogeneous nucleation of the solid mineral phase driven by coral acid-rich proteins. Such a mechanism suggests that stony corals may be able to sustain calcification even under lower pH conditions that do not favor the inorganic precipitation of aragonite.”

“This has important implications for the health of corals in our warmer, higher-CO2 future.”

Dette var input vedrørende formationen af Aragonit skelettet.
Men den anden vej, hvor hurtigt bliver Aragonit opløst ved pH niveau 7,8?

Vi har haft mere sure verdenshave tidligere da koralorganismer også trivedes ofte i forhold med pH 7,6.

Det være rimeligt at antage at Aragonit i dag er det samme som aragonit for 100 mio år siden.
Hvis lavere lavere pH tidligere ikke udgjorde en trussel mod aragonit som sådan, så er det nok heller ikke tilfældet i dag.

SUMMA:
Generes korallernes opbygning af aragonit skeletter af lavere pH?
Viden om sure enzymer/proteiner der aktivt sammensætter ioner som H+ og Carbonat til aragonit (ganske som det fungerede for mange millioner år siden ved lavere pH i oceanerne) synes at forklare hvorfor Craig Idso’s team fandt at sænkning af pH med 0,3 ikke havde en netto negativ effekt på korallernes trivsel. Idso gennemgik i hundredevis af forskellige forskerteams resultater og alle arter der således indgik.

Selve mekanismerne hvormed korallers aragonit skelet bygges op er tilsyneladende uændrede. Korallerne bruger de samme meget pH-sure “CARP” enzymer til at danne skelet med som da koraller levede i mere surt havvand for millioner af år siden, og disse centrale enzymer er blevet testet med det resultat at de har samme effekt ved pH 8,2 som pH 7,6.

8) Hvilke faktorer har faktisk været et problem for Jordens koralrev? pH?

I dag bliver tilfælde af koraldød tilskrevet opvarmning, storme, overfiskeri og forurening.
For Caribien viste jeg tidligere teksten fra deres organisation:

” More than 75 percent of the coral reefs in the Atlantic region are at risk from local threats (i.e., coastal development, overfishing/destructive fishing, marine-based pollution, and/or watershed-based pollution..”

Altså ikke ét kvæk fra disse kanter om global warming, CO2, storme endsige pH. De faktiske trusler handler om fattigdom, overfiskeri: Ved overfiskeri kan græsarter der vokser mellem koraller blive alt for udbredte og det kvæler korallerne. Men regeringerne for områdets lande gør ikke nok ved problemet og argumenterer at der er tale om global warming problemer de ikke har indflydelse på. Global Warming bruges som undskyldning for ikke at skride til konkret handling mod overfiskeri mv.

Ved Australiens Great Barrier Reef fokuseres meget på storme, se f.eks en sekvens herunder fra DR dokumentar “The tipping points” som faktisk er en Australsk klima dokumentar.

Man gør klart at koraller i de områder der ikke for nyligt har været ramt af storme simpelthen stortrives. Men har der så været usædvanligt mange storme ved Great Barrier Reef i de senere år?

Her er hvad Queensland online liste af major storms siger:

” There have been 207 known impacts from tropical cyclones along the east coast since 1858. Major east coast tropical cyclones impacts include
1890 Cardwell;
1893 Brisbane;
1898 NSW;
1899 Bathurst Bay;
1918 Innisfail;
1918 Mackay;
1927 Cairns and inland areas;
1934 Port Douglas;
1949 Rockhampton;
1954 Gold Coast;
1967 Dinah, Southern Queensland;
1970 Ada, Whitsunday Islands;
1971 Althea, Townsville;
1974 Wanda, Brisbane;
2006 Larry, Innisfail.”

Og vi kunne måske opdatere med 2017 Debbie. (Hvis den var kraftig nok?)
http://www.bom.gov.au/cyclone/about/eastern.shtml

Så storme kan helt sikkert være et problem, men man kan ikke konstatere at storme er et stigende (og dermed menneskeskabt) problem for Queensland og Great Barrier Reef. Og igen, korallers udfordringer med storme begrunder ikke frygt for moderat lavere pH.

Er varme et stort problem for koraller?

Jordens oceaner har vidt forskellige temperaturer men koraller holder kun til i de aller varmeste overfladevande. Bliver det koldere, så uddør de. Det er derfor at vi f.eks. ikke ser Great Barrier Reef fortsætte videre syd på ned mod Sidney, men stopper oppe i Queensland. Skulle det blive varmere vil Great barrier Reef naturligvis brede sig længere syd på.

Men varme er altså alt i alt et problem for de væsner der kun kan trives i Jordens aller varmeste vande?

Lad os se på 3 undersøgelser.
Vi har herover “Lough & Barnes 2000” [15] tv. Og dernæst th De’ath 2009 [16] ( ja undskyld, men det hedder han) vel nok brugt som flagskib for argumentet for at varme alt i alt er et problem for koraller.
På y-akserne bruges enheden “Calcification” og jo større denne er, jo mere koralvækst.

“Lough & Barnes 2000” [15] er baseret på 245 målserier primært fra Great Barrier reef, men suppleret data fra Thaliand og Hawaii. De konkluderer:

” The response of calcification rate to temperature remained linear. Variation in annual average SST accounted for 84% of the variance. For each 1°C rise in SST, average annual calcification increased by 0.33 g cm−2 year−1…
calcification rates may have already significantly increased along the GBR in response to global climate change.“

Undersøgelsen th “De’ ath 2009” viser at periode med blå streg hvor globale temperaturer gik lidt ned ledsages af et mindre fald I calcification, mens periode med rød streg og stigende globale temperaturer ledsages af større calcification.

Men på “De’ ath 2009” grafen ses at man fra ca år 1990 ser et drastisk fald af reef counts (se skala th på grafik). De sidste 2 år på De´ath 2009 grafen er dog baseret på kun hhv 3 og 2 reef counts.

Sammenfaldende med fald i antal måleserier, reef counts, der har De’ ath 2009 altså et fald i calcification trods opvarmning. Ingen klima-skeptikere bruger mig bekendt De’ath som troværdig reference netop grundet det meget beskedne datagrundlag i senere år.

Grafen herover er fra Reynaud et al. 2007 [17].
De viser at over et spænd fra 21 grader og helt op til og med 29 grader ses en helt lineær trend: Jo mere varme, jo hurtigere vokser korallerne.

Faktisk beskriver Reynaud et al. 2007 en lang række artikler/forskerteams der bruger netop calcifiction rate til at beregne temperaturer i fortiden.. også for perioder varmere end idag. Man regner mere calcification for mere varme i fortiden.

Jamen hvis normalen er at mere varme betyder mere koralvækst, er det så specielt perioder med meget varm temperatur på kort tid der er problemet, El nino events? Men har vi ikke haft El ninos i middelalderen og i andre tidligere varme perioder? Koraller synes at have overlevet?

Tjoh, men det bliver en lidt længere diskussion. Her er en artikel [18] der viser at i 250 år fra ca år 900 til år 1150 havde vi en lang peak periode med mange større El Ninos. Store El Ninos – med de konsekvenser de nu engang har – er ikke noget nyt vi mennesker har skabt.

Hvis vi ser på Reynaud et al. Grafiken herover igen. Vi kan se at laveste calcificering nævnt er ved 21 grader:

Hvis vi forestiller os en 2 grader varmere verden, så ville habitater der i dag er ca 19 grader altså blive ca 21 grader og vi kan få store nye områder med koralvækst. Områder der i dag har 21, 23, 25 eller 27 grader ville blive 2 grader varmere og altså alle få større koralvækst.

Spørgsmålet er om koralvækst ved de områder hvor vi har 29 grader i dag ville kunne falde mere end vi ville se tilvækst alle andre områder der i dag har 19,21,23,25 og 27 grader. De områder der i dag har 29-30 grader med stor koral trivsel, de ville jo så blive 31-32 grader varme hvis verden bliver 2 grader varmere? Eller?

Det er langt fra sikkert.

For det første: Husk at verdenen har allerede været måske 2-3 grader varmere i holocene climate optimum for ca 5-9000 år siden. Koraller er ikke uddøde. Tvært imod: Midt i den aller varmeste periode for ca 6-7000 år siden invaderede og koloniserede korallerne området the Great Barrier Reef – en “triumf” for korallerne midt i den aller varmeste holocene periode.
For det andet: Hvordan kan det være at koraller rent faktisk HAR problemer med de midlertidigt for høje temperaturer omkring 31-35 grader når det opstår? Siden korallerne blev dannet i en varmere verden end nu har vi talrige gange haft det varmere end nu.

Hvorfor har koraller trods varmere perioder aldrig “prioriteret” at udvikle sig så de kan klare permanente varmere have end ca 31 grader? Hvorfor har det ikke været nødvendigt for korallerne at kunne tilpasse sig 31-35 grader varme have?

Til at besvare dette spørgsmål vil jeg læne mig op ad Willis Eschenbachs fænomenale essay [19] om hvor varmt verdens overfladevand faktisk ser ud til at kunne blive – rent fysisk.

Eschenbach laver en nøgtern betragtning af Argo data for temperaturer i overfladevandet. Det første man ser på hans grafik (herover), er at temperaturer 2005-11 synes at møde et slags loft ved ca 30 grader.
Og over 31 grader forekommer mere sporadisk og sjældent.

So what? Lige nu kan ækvator varmen ikke præstere havtemperaturer meget varmere end ca 30 grader, men i en 2 grader varmere verden ville denne grænse ligge på 32 grader – Eller?

Hvis vi atter kaster et blik på Eschenbachs grafik tv herunder, så bemærk:
Farverne viser latitude, breddegrad. De samme farver bruges på verdenskortet th.
Alle punkter på verdenskortet viser hvor vi har haft en situation med mere en 30 grader i overfladevandet.

Vi ser således at helt oppe ved Hokkaido i det Nordligste Japan, ved Vladivostok, der har vi i perioden 2005-11 haft målinger oppe på over 30 grader havvands temperatur.
På grafikken tv har Eschenbach kun medtaget Argo-bøjer der har haft mere en 30 grader på et tidspunkt.

Der er altså mange steder på kloden hvor temperaturer kan buldre op mod 30-31 grader, men af en eller anden grund, uanset hvor på kloden vi er, så stopper festen normalt ved ca 30-31 grader.
Kun kortvarige events synes at kunne bryde den grænse.

” It has been known for some time that the “Pacific Warm Pool”, the area just northeast of Australia, has a maximum temperature. It never gets much warmer than around 30 – 31°C. “

“Røde Argo-bøjer” ved ækvator med nær 29-30 grader skal tilføres mindre varme for at overstige loftet på 30-31 grader, til trods for dette, så ser vi at loftet over oceantemperaturer på ca 30-31 grader virker her lige såvel som alle andre steder. Perioder med usædvanligt varmt luft over vande der i forvejen ligger på ca 29 grader kan altså alligevel ikke ofte medføre oceanoverflade over 30-31 grader. Kun kortvarigt og sporadisk.

Hvis kun svært man kan presse ocean temperaturer højere op end 30-31 grader (givetvis grundet fordampning der medfører varmetab og mere frodige ørkner på Jorden), hvad ville der så ske hvis kloden som helhed var 2 grader varmere? Svært at sige (!) men måske at områder med 29 grader varmt vand ville blive større.
Eftersom koraller trives bedst i ca 29 grader varmt vand (se Reynaud 2007 graf herunder nederst th) , så er dette ikke nødvendigvis et tilbageslag for koraller.

Dette at koraller trods utallige perioder med varmere temperaturer end i dag aldrig har udviklet sig til at kunne klare 31-35 grader, det giver i hvert fald mening hvis dette “loft” for oceantemperaturer på ca 30-31 grader vi ser i Argo data er en realitet.

Er faldende havniveau måske et problem for koraller?

Den-grimme-ælling forklaring på koral død er faldende havniveau. For mange “klima-folk” er faldende havniveau nok den mindst sexede forklaring på koraldød de kan forestille sig. De skyr den som pesten, nævner den nødigt i deres overskrifter.

Men faktum er, at specielt de kraftige El Ninos ledsages af pludselige markante fald i havniveauet i f.eks. Indonesien og til dels området ved Great Barrier Reef – “The Coral Triangle”.
Koraller søger at vokse op mod det havniveau der svarer til laveste normalt lavvande. Når dette niveau er nået begynder de at vokse mod siderne i stedet for op.

Når havniveau under kraftige El Ninos pludseligt falder til langt under normalt lavvande, så befinder korallerne sig pludseligt over havniveau og udsættes for luft, direkte Sol og intens udtørring og kan hurtigt dø. Denne effekt er voldsomt mere problematisk for koraller end f.eks. en pH ændring på 0,3.
Også for de koraller der ikke kommer helt op over havniveau kan ses problemer ved ekstremt lave havniveauer idet de så udsættes for kraftigere sollys end de er vant til.

Således skriver det Franske forsker team Ampou et al. 2017 [21] :

” this study demonstrates that through rapid sea level fall, the 2015–2016 El Niño has impacted Indonesian shallow coral reefs well before high sea surface temperature could trigger any coral bleaching.

Sea level fall appears as a major mortality factor for Bunaken Island in North Sulawesi, and altimetry suggests similar impact throughout Indonesia.“

Det Franske team vurderer at vi har haft udbredt koraldød som følge af fald I havniveau ved flere El ninos i “The Coral Triangle”, de taler f.eks. om El nino 1982-83, 1997-98 og 2015-16.

Billedet herover er netop fra periode med usædvanlig lav vandstand ved Lizard Island Australien, 2016.

Den Nordligste del af Australiens Great Barrier Reef ligger reelt i “The Coral Triangle” som det franske forsker team omtaler, og ligger sammen med det Indonesiske område.

Og det var netop i den Nordlige del af Great Barrier Reef vi så en udbredt koral død i 2016. Netop den Nordlige del af GBR havde i 2015-16 meget lav vandstand grundet El nino, ganske som det nærliggende indonesiske område – beskrevet af Ampou et al. 2017.

Men… Således skrev Nature [22] om bleaching 2016, GBR :

“Record heat in 2016 caused massive coral bleaching and death accross Auatralias Great Barrier Reef – especially in the North.”

Peter Ridd

Den Australske Forsker Peter Ridd ved John Cook University (JCU) har vist interesse for at studere nøjere hvor meget af koraldødeligheden i 2016 der reelt hang sammen med lavvande og svage vinde kontra hvor meget der skyldtes varme.

Ridd kritiserer kollegaen Hughes for ikke at inddrage faldende havniveau overhovedet I hans forskning vedr. årsagerne til coral bleaching 2016 for GBR.

” Prof Ridd said it was difficult to see from aerial surveys whether coral at depths of 10m were bleached, while he had been unable to find out from the Prof Hughes-led researchers the depth of their underwater surveys.”

Ridd forklarer at det ud fra Hughes metode med fotos er svært at se hvor dybt koraller med bleaching befinder sig og dermed svært at vide om lavt havniveau er årsagen

Ridd forklarer endvidere at stille vinde I forbindelse med El nino forklarer ikke blot lav vandstand men også usædvanligt høje temperaturer lokalt.

Jeg nævner her Professor Ridd og hans indsigelser bl.a. fordi han er blevet fyret af JCU efter hans indvendinger mod den konventionelle opfattelse at det kun er varme temperaturer der forklarer koraldøden. Fyring blev officielt begrundet med “code of conduct” efter hans kritik. Der er nu oprettet protest-indsamlinger til fordel for Professor Ridd og hans videre forskning og indsamlingerne går strygende.

Allerede i 2005 konkluderer et andet forskerhold Anthony and Kershel 2005 [24] følgende når det gælder koraldødelighed i GBR som følge af lavvande:

” However, 20–30% of faviid colonies were bleached throughout the depth range, suggesting that the increase in benthic irradiances during extreme low tides caused light stress in deeper water. Analyses of an 8-year dataset of tidal records for the area indicated that the combination of extended periods of aerial exposure and high irradiances occurs during May–September in most years, but that the event in September 2005 was the most severe. We argue that extreme low-tide, high-irradiance events are important structuring forces of intertidal coral reef communities, and can be as damaging as thermal stress events. Importantly, they occur at a time of year when risks from thermal stress, cyclones and monsoon-associated river run-off are minimal.”

Slutteligt synes jeg vi skal kaste et kig på en måleserie for det Syd-Kinesiske hav, tilvejebragt af Wei et al. 2015:

Wei et al.,2015 [25] viser at pH i det syd-kinesiske hav (tildels i the Coral triangle, Indonesien) har haf pH der svinger mellem 7,7 og 8,4. Og dette er altså IKKE daglige udsving, men der er derimod tale om hele årsgennemsnit. Hver punkt er et helt år. Så Regionalt ser vi store udsving i pH. Og mange ocean dyr lever i praksis… regionalt.

Dette hav med så store udsving i pH, 7,7 til 8,4, har bestemt også deres fine koralrev der synes at have overlevet, se [26]:

SUMMA:
Hvilke faktorer har faktisk været et problem for Jordens koralrev? pH?
pH værdier i dag varierer en del fra område til område og pH svinger også gennem døgnet og på anden vis, bl.a. ved upwelling. Men jeg er ikke umiddelbart stødt på at pH i dag har været sat i relation til koral massedød.

Man kan jo prøve selv: Læg et flot koral skelet formation ned i et akvarium med havvand og pH 7,8 og se hvor lang tid der går før denne “syre” har opløst koralformationen synligt. Hav got om tålamod….

Derimod ligger det nok fast at El Nino på forskellig vis kan medføre koral bleaching og død. Men som vi kunne læse i f.eks. Rustic et al. 2015, så har vi haft perioder før der var domineret af El ninos.

“Trends” mod koraldød i resultater.
Nogle forskere kommer med resulater i form af “trends” hvor man starter måleperioden før perioden med mange El ninos (f.eks 1970) og så slutter inde i perioden med flest El ninos (fra 1998). Der er eksempler med resultater hvor sådanne “trends” endda slutter med data fra 2016-17 super El Nino i et brag.

Men i betragtning af at det typisk tager dekader før at der igen kommer en super El nino, så kan man ikke påstå at nogen trend der slutter i super El nino 2016-17 kan fortsætte videre i de kommende år. Sådanne “Trend-der er målt frem til super El Nino 2016”-påstande forekommer vildledende.

9) Er det helt korrekt at vi ikke har haft pH nede på 7,8 i 14 mio år?

Artiklen [1,2,27] vi snakker om virker bestemt som seriøs grundig forskning

Og lige bortset fra at de viser data der kortvarigt når pH 7,8 for 4 mio år siden så fremgår det af deres graf at vi skal tilbage til for ca 14 mio år siden før pH omkring 7,8 var ret normal.
Så pointen er for mig at se intakt, artiklen peger på at vi ikke har haft pH 7,8 i rigtig lang tid. (De viser også at Eocene ofte havde pH nede omkring 7,6, og det laveste de omtaler i længere perioder er ca pH 7,5.)

Men er det korrekt at denne artikel endegyldigt beviser at vi på intet tidspunk derefter har haft pH værdier nede på 7,8? I hele 14 mio år?

Når artiklen nu udtrykkeligt skriver “Sustained” pH levels, så gør de vel dette i erkendelse af at pH hele tiden laver udsving af kortere varighed? Vi så tidligere i [6] at vi i dag når pH niveauer lavere end 7,8. På den ene side kan man sige at dette jo kun er i kortere perioder, timer, dage, uger, år og på den anden side kan man sige at pH 7,8 til gengæld er noget der ses ikke sjældent i dag.

Jeg er faldet over en artikel af Michael Wallace [27,28], Hydrologist,
Han har arbejdet med NOAA´s WOD dataset der viser pH globalt over 80 år. Disse data (blå kurve herover) er blevet erstattet med model tal der bygger på nogle forskeres antagelser (Rød kurve).

Michael Wallace fik fat i nogle af de folk i NOAA der har stået for at bytte tallene ud, og han har spurgt dem om hvorfor de har taget så mange instrumentalt målte pH punkter ud og indsat en model i stedet for. Svaret var at disse pH-metres målinger “ikke var præcise nok” – underforstået at den nye model skulle være mere “præcis”.

Hertil forklarer Wallace at langt de fleste anvendte pH-metre brugt på at opsamle disse data har været gode, men at nogle har været med opløsning på kun 0,1 pH som step på skalaen.
Derfor viser Wallace de grønne O´er herover. De viser hvordan data (blå) ville have set ud hvis man afrundede til 0,1 pH step. De grønne O´er viser stadig at pH laver udsving som den “præcise” modelkurve slet ikke opfanger.

NOAA WOD pH data viser at pH niveauet globalt svinger meget mere end modeller antyder. Vi har altså igen-igen en situation hvor NOAA m.fl. har fremstillet udviklingen af data således at fortiden ser ud til at have haft næsten ingen udsving i forhold til nutiden.

SUMMA:
Pointen med at vise f.eks. NOAA WOD data fremført af Wallace er: Når pH blot indenfor disse 80 år svinger mellem ca 7,9 og 8,2 , hvor realistisk er det så at vi på 14 mio år ikke har haft pH 7,8 ? Faktisk når året 1919 ned på en gennemsnits pH på 7,84. Og selvom vi måske kun ser på data fra 1940, så svinger pH stadig op og ned med 0,2 units.

Men nærmere kan jeg ikke komme dette punkt nu, der kan komme updates.

9) Hvor gode er koraller til at lave come-back efter bleaching events?

Lad os starte med at se på en af de største coral come-back i de sidste 120.000 år, dannelsen af the Great Barrier Reef.

Der huserer mange historier om at det Great barrier Reef vi har i dag er millioner af år gammelt eller i hvert fald flere hundrede tusinder år gammelt. F.eks. husker jeg gode David Attenborough skrive i sandet i hans film at GBR var 200.000 år gammelt.

Indtil afslutningen af den seneste istid, der lå havniveauet 120 m under vore dages niveau. Således var området hvor the Great Barrier Reef ligger ganske normalt landområde med landplanter og dyr.

På dette tidspunkt var koraller henvist til at leve disse på de relativt smalle sider af Australiens meget skrå kontinentalsokkel længere fra Australiens fastland som vi kender det.

Først omkring for 6-8000 år siden [30,31] fik vi nogenlunde det havniveau vi har i dag. Først da kunne korallerne invadere dette store nye område og danne the Great Barrier Reef:

” The corals could then overgrow the submerged hills, to form the present cays and reefs. Sea level here has not risen significantly in the last 6,000 years. The CRC Reef Research Centre estimates the age of the present, living reef structure at 6,000 to 8,000 years old.”

The Great Barrier Reef dannedes altså nærmest i samme øjeblik der var et tilpast lavvandet område til rådighed for ca 6-8000 år siden.

Korallerne overlede 100.000 års istid og kom tilbage i ca samme øjeblik det var et lavvandet område tilgængeligt.

Koral rev verden over, samtlige arter har ligeledes måttet igennem dette at skulle starte på en frisk for ca 6-8000 år siden i nye områder grundet de globale havstigninger på ca 120 meter. Dét kan man da kalde et comeback.

I forbindelse med overgangen til holocene, vores mellemistid, der har koraller klaret havstigninger i perioder på omkring 4 meter per århundrede [32]

Korallers evne til recovery: En stor forhindring i at besvarre dette spørgsmål er at folk rapporterer forskelligt hvor store skader der er sket ved de enkelte bleaching event. Faktisk næsten alt om koraller kan man læse i artikler med enten mere dystre eller mere optimistiske udlægninger. Der er simpelthen 2 spor af information, det er mit indtryk.

1) De dystre artikler der “trends” fra tiden med færre El ninos til i dag, eller via forsøg der ikke er direkte i havet, eller ved forhold hvor man tilsætter saltsyre for at ændre pH i stedet for CO2, forsøg uden bølger grundet indrammede områder osvosv. kommer til konklusioner at det ser meget svært ud for korallerne. De kan ræsonnere sig frem til at koraller er nærmest dødsdømt og at de har meget svært ved at komme igen.

2) De mange artikler hvor forskere efter helt konkrete koral død/bleaching events i den virkelige verden kommer tilbage og konstaterer at:
“Korallerne klarer sig da ganske udmærket!”

Her et eksempel på hvordan den faktuelle konkrete side i debatten forsøger at dæmme op for den dystre side.
Det er fra den måske slemmeste bleaching event dokumenteret: 2016 Great Barrier reef,
Text fra “The Australian Government Great Barrier reef Marine Park Authority” [33] efter skaden 2016:

“We’ve seen headlines stating that 93 per cent of the Reef is practically dead. We’ve also seen reports that 35 per cent, or even 50 per cent, of the entire Reef is now gone.

“However, based on our combined results so far, the overall mortality is 22 per cent — and about 85 per cent of that die-off has occurred in the far north between the tip of Cape York and just north of Lizard Island, 250 kilometres north of Cairns.”

Og ja, denne “Die-off” er in the far north oppe i The Coral Triangle hvor lav vandstand ser ud til at have spillet kraftigt ind, som bl.a. Peter Ridd skriver om.

Senere, i 2017 huserede cyklonen Debbie længere syd på mellem Cairns og Townsville, så der igen var problemer for Great barrier Reef [34]

Men bemærk grafikken herover, “The die-off” for katastrofeåret 2016 længt mod nord er nu i 2017 [35] markeret som værende i bedre tilstand, et år efter katastrofen i 2016.

Men nede mellem Cairns og Townsville (se kortet), hvor cyclonen Debbie lavede problemer i 2017, der har vi allerede denne historie om overraskende recovery, September 2017 [36,37], altså bare et halvt år efter skaderne 2017:

“[It’s] very surprising as previous studies have shown a two-to-three year delay in reproductive activity following bleaching events.
It means they have enough energy, they’ve recovered the zooxanthellae and the symbiosis and they even have energy to invest in reproduction and egg development.”
…
What it means is the corals along the entire Great Barrier Reef, are survivors that are going to reproduce earlier than expected which could help drive quicker recovery”

Et udmærket eksempel på Coral recovery.

Hvordan koraller koloniserer nye områder fa 1972-2007 grundet kunstige ændringer i sea level ved Heron Island, GBR.

De kunstige ændringer i sea level i dette område kommer i forbindelse med et stort ingeniørarbejde omkring øen. Korallerne følger hurtigt med i ved at ændre vækst mønster, vækst retning step for step i takt med at havniveauet sættes op og ned nogle gange.

Mere Recovery: Her konstaterer et team ude at koraller kommer sig bedre end man havde frygtet efter 2005 bleaching [39].
I lyset af dyster info om koraller, så er der nærmest som om selv forskere bliver dejligt overraskede over hvor godt koral rev kommer sig i virkelighedens verden.

” By 2005, live coral coverage had shrunk to a quarter of what it had been a few years before. The reefs had been bleached, meaning the symbiotic algae that live there had vanished. “We thought, oh my God, this is a catastrophe,” says Kaufman.

But by the time of Rotjan’s voyage in 2009, something incredible had happened. The reefs had started to recover. The team of scientists on board the Nai’a saw opportunity. If these reefs can recover, they thought, maybe others can, too.”

Teamet udser sig områder hvor de beskytter koraller mod overfiskeri og andet, men naturligvis ikke fra “climate change”, de skriver:

“We’re taking away all the diseases except for one, the climate insult, and it turns out these reefs are able to survive“

Surprise…

Efter 2010 coral bleaching, South Central Pacific [40]:

“In 2014, only four years after one of the most extreme cases of coral decline documented, abundance of juvenile and adult colonies had regained or exceeded pre-disturbance levels, and no phase-shift to macroalgal dominance was recorded.”

Men dog at:

“However, taxonomic differences in coral susceptibility to disturbances and contrasting recovery trajectories have resulted in changes in the relative composition of species.”

Panama 2010 [41]

A Pleasant Surprise: The Recovery of Bleached Panamanian Corals

“This was the most extreme coral bleaching we had ever seen since we started our studies there in 1998. We worried that many of the bleached corals would die. Unsure of what would happen, we returned last month to check on them.

Some corals were sick and others had died, but we are happy to report that much of the bleached coral has regained its color. The reef seems to be on the road to recovery”

Maldiverne 1998-2012 [42]:

“Scientists have witnessed a “promising” recovery in the coral reefs around the Maldives, a recent survey has revealed.
The results show that some reefs now have more live coral cover than before the catastrophic El Niño bleaching event in 1998″

Hawaii, noget lignende: [43]

GBR 1998-2012 [44]

“Coral reefs may be more independent and resilient than previously thought.
New research shows that an isolated reef off the northwest coast of Australia that was severely damaged by a period of warming in 1998 has regenerated in a very short time to become nearly as healthy as it was before. What surprises scientists, though, is that the reef regenerated by itself“

“But amazingly, after about six years, the surviving corals matured and began to reproduce, creating even more new colonies than before the bleaching. “They recovered, and the larvae they produced settled and survived, at much higher rates than is often reported,” Gilmour said. By 2012, the reef was basically back to its old self.“

Mere recovery, Seychellerne, jan 2015 [45]:

” Coral Reefs Show Remarkable Ability to Recover from Near Death“

“found that reefs could rebound even from severe bleaching events, such as those that whitened more than 90 percent of a given reef in 1998.”
“Reefs that have survived one bleaching event may even be more resistant to future trouble, as reefs that weathered 1998 proved even more resilient in the 2010 bleaching event off Indonesia. “Many reef corals just might be capable of adapting fast enough to survive current rates of global environmental change“

Nogle rev har dog ikke klaret skærene her, de er overvokset af sø-græs. Til at få bugt med sø-græs er det vigtigt at man ikke overfisker de fisk der holder græsset nede. Men de skriver:

” On the other hand, marine reserves [MYNDIGHEDERNE] did not seem to offer any extra protection to coral reefs, at least off the Seychelles islands of Mahe and Praslin, even though more seaweed-eating fish were present in these no-take reserves.”

Og her en dyster udmelding: [46]
Man har lavet en slags trend fra 1992, og selvom recovery fra andre kilder altså virker fornuftig for Great Barrier Reef, så siger disse altså at hastigheden af recovery skulle være dalende.

SUMMA:
Hvor gode er koraller til at lave come-back efter bleaching events?
De fleste rev man observerer efter problem events kommer igen indenfor 1-2-5-20 år. I første omgang måske ikke altid med helt den samme sammensætning af koraler som før problem event, om end nogle rev efter længere tid også synes at rette op på dette.

I værste fald, når det gælder områder der er helt uddøde, så kan intet stoppe at koraller igen invaderer efter nogle år. Der er ikke nogen katastrofe vi har set indtil nu der kan permanent udrydde koraller fra et område der ellers har de rette hvilkår for koraller. Indenfor dekader synes enhver akut katastrofe at forsvinde i koraller.
Nej, problemet er de mere vedvarende ændringer som gør at områder som sådan ikke længere er egnede til koraller. Ikke akutte katastrofer.

Områder kan blive uegnede til koraller på grund af forurening, overfiskeri eller permanente havstigninger. Permanente havstigninger medfører dog at andre områder kan koloniseres med koraller.

Konklusion…

Vi har i dag ret stor variation i pH i dag i oceanerne både mht. tid og lokation. Hvis vi i praksis får sænket pH med 0,3 i verdenshavene så kunne man forestille sig at der ville komme events hvor udsving i pH så vil være problemet. Vi kunne måske en dag få “lav pH events”.

Dog er det sådan, at vi trods lav pH og mange udsving i moderne tid ikke har set en egentlig koralkrise med begrundelsen “lav pH” med specificeret pH værdi som problemet.

Og uanset hvad der har været årsag til bleaching events for koraller, så lader koralrev til at have en evne til at komme igen i en grad så det nogle gange overrasker forskere.

Dette at vi ikke umiddelbart ser koral-pH-kriser i dag kan have den enkle forklaring at koraller stadig har deres fundamentale mekanisme til at danne koralskelet intakt. En mekanisme der stammer fra en ældre og mere pH sur verden.

Faktisk kan vi af Wei et al 2015 konkludere at korallerne i det sydkinesiske hav (ned mod Indonesien) trives trods pH udsving fra hele år med pH 7,7 til hele år med pH 8,4. Og NOAA´s WOD globale dataset peger på at Jordens pH i oceanoverfladerne svinger med ca 0,25 units op og ned bare i de sidste i 80 år. Flinders Reef ved GBR viser lignende udsving siden 1750 og i øvrigt ingen faldende trend fra 1750 til idag i pH.

Koraller opstod i miljøer med pH typisk ofte nede ved 7,6. Altså lavere end de pH 7,8 nogle tænker at vi kan få i år 2100. “Det er jo længe siden”. Javist, men det er de selv samme sure CARP enzym proteiner der bygger korallernes skeletter op i dag som det var for millioner af år siden. Og skelletter opbygges indefra aflukkede kamre hvor koraller kontrollerer pH, kemi og stærke koncentrationer af salte mv.

Forsøg med CARP enzymer viser samme produktivitet ved pH 8,2 som ved 7,6, når der skal produceres Aragonit til koral skeletter. Så hvordan er det præcist at en pH omkring 7,8 tænkes at genere Korallerne?

Så kan man læse om at “nu vil koral skeletter opløses mere grundet pH…”
Eftersom Aragonit er og bliver Aragonit, så er der ingen grund til at tro at Aragonit ved pH 7,8 ved Great Barrier Reef i år 2100 skulle blive opløst mere problematisk end aragonit ved pH 7,6 for millioner af år siden. Aragonit er aragonit.

Vi skal også nævne teamet med Andersson der over adskillige år fulgte koraller og opdagede at koraller når de har det aller bedst selv producerer surhed i vandet omkring sig. Faktisk, jo hurtigere de spiste phytoplankton og havde en fest, jo surere blev det. Og intet tydede på at det generede dem. Dette var observationer over en årrække af korallers liv in real world med påvirkninger fra real world.

Disse betragtninger styrkes af Craig Idsos gennemgang af hundredevis af forskeres resultater der samlet set peger på at koraller ikke får det dårligere ved et pH fald på 0,3. Hans resultater tyder på at pH 7,8 er mindst lige så optimal for koraller som pH 8,1.

Men uanset hvorfor koraller har en event der medfører død eller bleaching, så blomstrer revene op igen indenfor en årrække. Altså uanset om dette var en “pH-event” som vi ikke har set endnu med specificeret pH værdi.
Dog forudsat at der er fisk til at spise græsset mellem korallerne og forudsat at der ikke er forurening.

Når det er sagt: Er det overhovedet realistisk at vi når pH 7,8 i år 2100 grundet mennesket?

Det bliver et klart nej.

Fakta: Indtil år 2100 med overførsel af fossil-CO2 til oceaner vil mennesket kunne hæve CO2 koncentrationen (i forskellige former) i havet med ca 4 promille.
Dette endda kun på mirakuløs vis såfremt havets mange buffermekanismer ( Calcium ioner der udfælder CO2 som karbonater, vækst af phytoplankton osv) ikke tager sig kærligt af 4 promille mere CO2 på 82 år.

Hvis 4 promille skulle kunne gøre havene ca “100% more acidic” ned til pH 7,8, så kræver det at langt det meste af disse 4 promille ny CO2 samler sig helt oppe i de øverste måske ca 20-50 meter vand.

Men vi ved at oceanerne i løbet af nogle år opblander CO2 i betragtelig grad ned til ca 1 km dybde. Derfor kan vi ikke fastholde en menneskeskabt pH på ca 7,8 i oceanernes overflade. Det er fysisk umuligt, selv hvis oceanets buffere var sat ud af kraft.

OK..

Men lad os så sige at…

Koraller er elendige til at komme sig over problemer, at de ikke kan tåle pH 7,8 uanset forklaring – og lad os sige at vi på uforklarlig vis kan holde fossil CO2 oppe i de aller øverste meter af oceanet trods opblanding, og lad os sige at havets buffere ikke ville afdæmpe 4 promille mere CO2 i havet over 82 år… osv..

For at få menneske-forsaget pH i de øverste lag af oceanvandet ned på 7,8 så skulle vi også have 930 ppm CO2 i atmosfæren, forstås…

Men dét er så til gengæld realistisk? Nej.

Scenariet inkluderer at mennesket har konstant udledning af CO2 og i det regnskab mangler vi ca 350 ppm CO2 i atmosfæren for at nå op på 930 ppm i år 2100. (410 ppm + 2 ppm/år i 82 år = 574 ppm <> 930 )

Nogle forklarer at ekstra 350 ppm CO2 skyldes at oceaner vil afgive (MEGET) mere CO2 ved en temperatur ændring på 2-3 grader til år 2100.
Fakta: Utallige udsving i globale temperaturer den sidste million år. Sådanne temperatur udsving har ALDRIG givet noget der minder om 350 ppm ekstra CO2. Men – det vil de så nok nu?
Nogle siger at en opvarmning vil smadre jordens planteliv i en sådan grad at planter vil dække mindre af jorden og fange mindre CO2.
Fakta: Da vi havde det varmere i holocene optimum for 5-9000 år siden var selv ørkner som Sahara og Arabien frodige jungler med store søer. Men skidt pyt.

Vejen til at vurdere at mennesket kan tvinge oceanerne til at have pH 7,8 i år 2100 OG at dette vil give problemer for koraller er umådelig lang. Denne vurdering bygger på vældigt mange urealistiske og dårligt dokumenterede antagelser i en lang kæde.

NB Bonus info fra nyere artikel, Bleaching i 1750´erne og 1890´erne kan matche vore dages events [47]:

Mass coral bleaching events during the last 20 years have caused major concern over the future of coral reefs worldwide (Hughes et al., 2017). Despite these mass bleachings, little is known about bleaching frequency prior to 1979
…
Here, we use linear extensions from 44 overlapping GBR coral cores to extend the observational bleaching record by reconstructing temperature-induced bleaching patterns over 381 years spanning 1620–2001. Porites spp. corals exhibited variable bleaching patterns with bleaching frequency (number of bleaching years per decade) increasing (1620–1753), decreasing (1754–1820), and increasing (1821–2001) again.

Teamet kommer frem til at perioden i 1700-1800 generelt havde flere bleaching events end 1900-2000 i great barrier reef.

Og dekaderne 1750´erne og 1890´erne er meget voldsomme.

[1] https://www.cardiff.ac.uk/news/view/1235229-ocean-acidification-to-hit-levels-not-seen-in-14-million-years
[2] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X1830356X

[3] https://people.ucsc.edu/~mdmccar/migrated/ocea213/readings/15_GeoEngineer/C_sequestration/adams_2008_Elements_CALDERIA_Ocean_CO2_Storeage.pdf

[4] https://www.heartland.org/about-us/who-we-are/tom-segalstad

[5] http://science.sciencemag.org/content/309/5744/2204

[6] http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0028983

[7] http://www.wri.org/resources/maps/reefs-risk-atlanticcaribbean
[8] https://blogs.scientificamerican.com/observations/files/2014/11/Doney2.png

[9] http://www.pnas.org/content/112/43/13219
[10] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022098199001689

[11] https://www.newscientist.com/article/dn28468-growing-corals-turn-water-more-acidic-without-suffering-damage/

[12] https://link.springer.com/article/10.1007/s00227-006-0573-0

[13] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982213005708

[14] http://science.sciencemag.org/content/356/6341/933

[15] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022098199001689

[16] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19119230

[17] https://pdfs.semanticscholar.org/2f19/5e35fe1f37063af2f4e056d634965b24c1f7.pdf

[18] https://phys.org/news/2015-12-el-nino-occurrences-medieval-climate.html

[19] https://wattsupwiththat.com/2012/02/12/argo-and-the-ocean-temperature-maximum/

[20] http://landscapesandcycles.net/falling-sea-level–bleached-great-barrier-reef.html

[21] https://www.biogeosciences.net/14/817/2017/

[22] https://www.nature.com/articles/d41586-018-04660-w

[23] https://www.townsvillebulletin.com.au/news/climate-sceptics-challenge-the-cause-of-coral-bleaching-on-reef/news-story/ef9dca8cd45394c9481253ef2ba387a4

[24] https://link.springer.com/article/10.1007/s00227-006-0573-0

[25] https://www.researchgate.net/publication/283946141_Decadal_variability_in_seawater_pH_in_the_West_Pacific_Evidence_from_coral_d_11_B_records

[26] https://www.researchgate.net/publication/272015597_Extraordinary_diversity_of_reef_corals_in_the_South_China_Sea

[27] https://reader.elsevier.com/reader/sd/3D83E4943310E5FED5C92D77730AB0CE27B89E8272E6B34D390A4FBA6F349699D56936851D6AE0651BB9D22BD67A0C56

[28] https://wattsupwiththat.com/2015/03/31/ocean-ph-accuracy-arguments-challenged-with-80-years-of-instrumental-data/
[29] http://www.abeqas.com/global-ocean-ph-measured-1910-1920/

[30] https://en.wikipedia.org/wiki/Great_Barrier_Reef
[31] https://web.archive.org/web/20060822015653/http://www.reef.crc.org.au/discover/coralreefs/coralgbr.html

[32] https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/2015PA002847

[33] http://www.gbrmpa.gov.au/media-room/latest-news/coral-bleaching/2016/the-facts-on-great-barrier-reef-coral-mortality

[34] https://www.sbs.com.au/news/great-barrier-reef-assessed-in-wake-of-cyclone-debbie

[35] http://www.gbrmpa.gov.au/about-the-reef/reef-health

[36] http://www.abc.net.au/news/2017-09-29/coral-regeneration-raises-hopes-for-great-barrier-reef-recovery/9001518
[37] https://www.aims.gov.au/docs/media/latest-news/-/asset_publisher/EnA5gMcJvXjd/content/early-signs-that-bleached-coral-reefs-could-recover

[38] https://www.researchgate.net/publication/226770216_Coral_colonisation_of_a_shallow_reef_flat_in_response_to_rising_sea_level_Quantification_from_35_years_of_remote_sensing_data_at_Heron_Island_Australia

[39] http://www.bu.edu/research/articles/coral-reef-recovery/

[40] https://www.nature.com/articles/s41598-018-27891-3

[41] https://ocean.si.edu/ecosystems/coral-reefs/pleasant-surprise-recovery-bleached-panamanian-corals

[42] https://www.projectaware.org/update/coral-reefs-begin-recover-maldives

[43] http://raisingislands.blogspot.com/2018/08/kaneohe-corals-more-resilient-to.html

[44] https://www.livescience.com/28440-coral-reefs-can-regenerate.html

[45] https://www.scientificamerican.com/article/coral-reefs-show-remarkable-ability-to-recover-from-near-death/

[46] https://motherboard.vice.com/en_us/article/qvmb7w/the-great-barrier-reef-is-losing-its-ability-to-recover-from-bleaching-events

[47] https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmars.2018.00283/full