Коротко: снижение pH уменьшаeт концентрацию карбонат‑ионов и насыщенность карбонатных минералов, что затрудняет кальцификацию; изменение солёности дополнительно меняет концентрацию $C{a}^{2+}$ и растворимость (и потому тоже влияют на кальцификацию). Массовое падение моллюсков влечёт за собой широкие трофические, гидрологические и экономические последствия.
Почему так происходит (химия):
- Карбонатная система: $\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\rightleftharpoons {\mathrm{H}}_2\mathrm{C}{\mathrm{O}}_3\rightleftharpoons {\mathrm{H}}^{+}+\mathrm{HC}{\mathrm{O}}_3^{-}\rightleftharpoons 2{\mathrm{H}}^{+}+\mathrm{C}{\mathrm{O}}_3^{2-}$. С ростом $[H^{+}]$ равновесие смещается вправо, $[C{O}_3^{2-}]$ падает.
- Насыщенность минерала (критична для формирования панцирей): $\Omega =\frac{[C{a}^{2+}][C{O}_3^{2-}]}{K_{sp}}$. Если $\Omega <1$, минерал растворяется; при низком $\Omega$ кальцификация требует большего энергетического вклада.
- Примеры: современной океан имеет $\mathrm{pH}$ примерно $8.1$ против докиндустриального $8.2$; падение $\Delta \mathrm{pH}=0.1$ обычно уменьшает $[C{O}_3^{2-}]$ примерно на $20\%-30\%$, что значительно понижает $\Omega$ (особенно для аргонита, более растворимого чем кальцит).
Роль солёности:
- Солёность влияет на $[C{a}^{2+}]$, ионную силу и $K_{sp}$. Вкратце: снижение солёности (разбавление пресной водой) уменьшает $[C{a}^{2+}]$ и часто снижает $\Omega$, усиливая проблему; повышение солёности увеличивает $[C{a}^{2+}]$ и $\Omega$ но может вызывать осмотический стресс у видов, адаптированных к определённой солёности.
- Прибрежные зоны с крупными речными притоками (пониженная солёность) особенно уязвимы.
Биологические эффекты на моллюсков:
- Уменьшение скорости и эффективности откладки карбоната → более тонкие/хрупкие раковины.
- Повышенная смертность эмбрионов/личинок (чувствительны стадии ранней кальцификации).
- Энергетические затраты на гомеостаз и осморегуляцию растут → меньше ресурсов на рост и размножение.
- Разные виды реагируют по‑разному; аргонитозависимые моллюски (устрицы, многие двустворчатые) более чувствительны.
Экосистемные и хозяйственные последствия при массовом сокращении моллюсков:
- Потеря структурных биотопов (устичные рифы, мочки мидий) → снижение мест обитания и биологического разнообразия.
- Снижение фильтрации воды (фильтраторы) → увеличение турбидности, изменение светового режима, более частые и сильные цветения фитопланктона/срыв баланса нутриентов.
- Каскадные трофические эффекты: хищники и паразиты, зависящие от моллюсков, сокращаются или меняют поведение; возможны изменения в сообществе рыбы и беспозвоночных.
- Изменение осадконакопления и геохимии прибрежных зон (менее связывается карбонат → иные процессы хранения углерода).
- Экономические потери для прибрежных рыбных хозяйств, аквакультуры и прибрежных сообществ.
- Уязвимость береговой защиты (например, утрата остриц как «живых волнорезов»).
Важно: эффекты суммируются с другими стрессорами (повышение температуры, загрязнение, эвтрофикация, заболевания). Пороговые значения зависят от вида и локальных условий, но ключевые индикаторы — падение ${\Omega }_{aragonite}$ к значениям близким к $1$ и устойчивое снижение $[C{O}_3^{2-}]$ на $20\%-30\%$ или больше — считаются критичными для многих моллюсков.
Если нужно, могу кратко привести конкретные пороговые значения по видам или моделирование влияния изменения $\mathrm{pH}$ и солёности на $\Omega$ в выбранной области.