气候变化的原因是我们的星球面临灾难性的后果。然而,一个经常被忽视的问题保持环境科学社区忙是海洋酸化。

4月22日地球日即将到来,你有一个很好的机会把学生的注意力集中在我们的海洋,参与他们的调查突显出生活在海洋中是影响环境的变化。

现实世界的应用程序

实验与真实世界的应用程序很重要,因为它们有助于展示学生科学背后的现实。作为一个生物学家和前美联社环境科学教师,过去的经验告诉我,这些实验帮助打开学生的眼睛真正的环境问题,可以激励学生进一步的研究这些问题并采取行动。

海洋酸化的问题

海洋酸化是一个问题,影响每一个生物在海洋中。许多人认为海洋酸化是由气候变化引起的,但事实是,酸化是由同样的事情导致气候变化增加的二氧化碳水平。尽管人们普遍关注毁灭性的酸化对珊瑚礁的影响人群,酸化对食物链的影响,从浮游生物,有更大的影响。

由于浮游生物是海洋中食物链底部的,几乎每一个生物在海洋中依赖浮游生物以这样或那样的方式,这种酸化的影响是广泛而深远的。

浮游生物建立他们的碳酸钙外壳从可用的钙和碳酸根离子周围的水。平均pH值8.1,海水是碱性,能容纳碳酸盐含量相对较高。当增加了大量的二氧化碳被海洋吸收,均衡的转变引起的浓度的增加H⁺在水中(使水酸化)和减少二氧化碳的浓度^{2 -}。为了应对这些变化,浮游生物是迁移到位置和更好的条件。依赖浮游生物的生物作为食物来源必须遵循,或者他们会挨饿。由于浮游生物是海洋中食物链底部的,几乎每一个生物在海洋中依赖浮游生物以这样或那样的方式,这种酸化的影响是广泛而深远的。这就是实践活动来演示如何添加二氧化碳降低pH值在水中可以用你的学生探索这些概念时特别有用。

动手实验显示pH值变化

学生实验室中的一个常见实验涉及学生呼气样本含有溴麝香草酚蓝的水,pH值指标。当学生们呼气样本,指标的变化从蓝色到黄色绿色,表明降低pH值。这是一个有效的,定性的方式表达pH值改变,但也有一种简单的方法来使用pH传感器记录定量数据。替换或增加使用指标的量化数据的收集提供了学生实验提供一个新的视角。

而学生往往喜欢用吸管吹空气到水样本,他们会头昏眼花,除非他们使用可生物降解的吸管,学生使用的材料造成污染。另一种技术增加二氧化碳浓度的海水样品中放置干冰的真空瓶管通向示例。干冰的升华物、二氧化碳气体和泡沫释放到水。

我使用了直接^®pH传感器使用一个水族馆增氧机的有效性,研究人类的气息,干冰介绍二氧化碳的海水样本。增氧机,没有测量pH值的变化(图上的黄线),因为没有多余的二氧化碳被引入海洋水。人类呼吸并导致pH值逐渐降低(图上的暗蓝线),因为大部分都是二氧化碳呼出空气。干冰,释放二氧化碳,使pH值大幅下降和稳定(图上的浅蓝色线)。

毫无疑问许多其他实验,地址和展示海洋酸化。我们喜欢听到任何新想法,所以不要犹豫通过标记我们分享你实验的想法推特或脸谱网(@VernierST)。

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