Karbonaattijärjestelmän

Karbonaattijärjestelmä on tärkeä puskurijärjestelmä biologisissa ja geokemiallisissa prosesseissa, joka auttaa säätelemään pH:ta liuoksissa. Se perustuu hiilidioksidin, hiilihapon ja sen ionisoituneiden muotojen, bikarbonaatin ja karbonaatin, välisiin tasapainoihin. Veden ollessa vuorovaikutuksessa ilmakehän hiilidioksidin kanssa, muodostuu hiilihappoa. Tämä happo voi sitten dissosioitua vapauttaen vetyioneja ja muodostaen bikarbonaatti-ioneja. Bikarbonaatti-ionit voivat edelleen dissosioitua tuottaen karbonaatti-ioneja ja lisää vetyioneja.

Tämä järjestelmä on erityisen merkittävä valtamerissä, joissa se toimii keskeisenä pH:n säätelijänä. Meriveden karbonaattijärjestelmä on erittäin herkkä ulkoisille muutoksille, kuten ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden nousulle. Kun hiilidioksidipitoisuus lisääntyy, se liukenee mereen ja lisää hiilihapon muodostumista, mikä puolestaan johtaa pH:n laskuun. Tätä ilmiötä kutsutaan merien happamoitumiseksi.

Karbonaattijärjestelmällä on myös biologinen merkitys. Monet organismit, kuten korallit ja simpukat, käyttävät karbonaatti-ioneja kuoriensa ja luittensa rakentamiseen. Merien happamoituminen vaikeuttaa näiden organismien kykyä muodostaa ja ylläpitää rakenteitaan, mikä uhkaa meriekosysteemejä. Järjestelmän ymmärtäminen onkin olennaista ilmastonmuutoksen ja sen biologisten seurausten tutkimisessa.