Versauerung der Meere

Unter der Versauerung der Meere verstehst du das Absinken des pH-Wertes des Meerwassers.
Ursache ist die erhöhte Kohlenstoffdioxidkonzentration in der Erdatmosphäre, die durch Abgase hervorgerufen wird.
Von einer Versauerung sind vor allem Meeresbewohner gefährdet, die ein Kalkskelett besitzen.


Ursache

Eine Versauerung der Meere wird durch eine erhöhte Kohlenstoffdioxidkonzentration in der umgebenden Luft verursacht.

Kohlenstoffdioxid wird vor allem freigesetzt durch:

  • die Produktion von Wärme und Strom
  • Industrien
  • Straßenverkehr

Entstehung

Das Meerwasser besitzt immer einen leicht basischen pH-Wert von etwa 8.

Kohlenstoffdioxid ist sehr gut wasserlöslich. Dieses \text{CO}_2CO2\text{CO}_2 steht im Gleichgewicht mit Hydrogencarbonat-Ionen (\text{HCO}_3^-HCO3\text{HCO}_3^-) und Carbonat-Ionen (\text{CO}_3^{2-}CO32\text{CO}_3^{2-}).

Kohlenstoffdioxid und Wasser reagieren zunächst zu einem Oxonium-Ion (\text{H}_3\text{O}^+H3O+\text{H}_3\text{O}^+) und einem Hydrogencarbonat-Ion:

\text{CO}_2 \text{ + H}_2 \text{O} \rightleftharpoons{} \text{HCO}_3^- \text{ + H}_3\text{O}^+CO2 + H2OHCO3 + H3O+\text{CO}_2 \text{ + H}_2 \text{O} \rightleftharpoons{} \text{HCO}_3^- \text{ + H}_3\text{O}^+

Die Hydrogencarbonat-Ionen reagieren mit Wassermolekülen zu Hydronium-Ionen und Carbonat-Ionen.

\text{HCO}_3^- \text{ + H}_2 \text{O} \rightleftharpoons{} \text{H}_3\text{O}^+ \text{ + CO}_3^{2-}HCO3 + H2OH3O+ + CO32\text{HCO}_3^- \text{ + H}_2 \text{O} \rightleftharpoons{} \text{H}_3\text{O}^+ \text{ + CO}_3^{2-}

Durch diese Reaktionen entstehen viele Hydronium-Ionen, die den pH-Wert des Meerwassers absinken lassen. Jedoch wird das Wasser dadurch nicht sauer, sondern nur weniger basisch! Der neue pH-Wert liegt dann bei etwa 7 - 8.

Folgen

Es gibt eine Vielzahl von Meeresbewohnern, die ein Skelett aus Kalk haben. Dazu zählen Muscheln, Korallen, Seeigel und Seesterne.
Diese Lebewesen sind wegen zwei Vorgängen gefährdet:

  1. Auflösen des Kalks durch die Säure
  2. Fehlendes Kalk für die Bildung der Kalkschalen

Auflöung des Kalks

Vielleicht hast du in der Schule schon einmal Kalk mit einer Säure versetzt. Das Kalk hat sich dabei unter Gasentwicklung aufgelöst.
Diese Reaktion läuft auch an der Kalkschale der Meeresbewohner statt. Dadurch wird diese abgebaut. Ohne ihre Schale können solche Lebewesen nicht überleben.

Fehlendes Kalk für die Bildung der Kalkschalen

Normalerweise ist das Meerwasser mit Calciumcarbonat übersättigt. Durch die Zersetzung des Kalks ist das Wasser nur noch untersättigt. Durch das fehlende Calciumcarbonat ist es den Meerestieren nicht möglich, ihre Kalkschalen zu erneuern oder aufzubauen.

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