O gás carbônico atmosférico reage com a água do mar conforme detalhado em (I):
(I) CO2 + H2O ⇌ H2CO3 ⇌ HCO3− + H+
As condições ambientais causadas pelo aumento de gás carbônico na atmosfera influenciam em processos caracterizados pela reação (II) durante o desenvolvimento de diversos organismos marinhos:
(II) Ca2+ + CO32− ⇌ CaCO3
Tendo por base essas afirmações, assinale a alternativa correta:
Note e adote:
Considere o bicarbonato solúvel e o carbonato de cálcio insolúvel.
O processo (I) resulta em diminuição da alcalinidade da água do mar, comprometendo a estruturação de recifes por interferir na formação dos esqueletos calcários dos corais, conforme a reação (II).
O processo (I) resulta em aumento da alcalinidade da água do mar, comprometendo processos de contração muscular de vertebrados marinhos por diminuir o cálcio livre disponível, como demonstrado em (II).
O processo (I) não altera a alcalinidade da água do mar, mas compromete o processo de formação de conchas de moluscos marinhos, nos quais a estrutura básica é o carbonato de cálcio, produto da reação (II).
O processo (I) resulta em diminuição da alcalinidade da água do mar, aumentando o pH e beneficiando o processo demonstrado em (II), o que favorece o crescimento de recifes de algas calcárias.
O processo (I) resulta em aumento da alcalinidade da água do mar, beneficiando os processos de fermentação por bactérias marinhas em regiões de recifes de coral, que são formados pelo processo (II).
Resolução
Com mais CO₂ na atmosfera, mais desse gás pode se dissolver na água do mar. Pelo princípio de Le Chatelier, um equilíbrio tende a se deslocar de modo a contrariar uma alteração: assim, a adição de CO₂ favorece o sentido da reação (I) que forma ácido carbônico, H₂CO₃, e libera H⁺.
O aumento da concentração de H⁺ diminui o pH, deixando a água menos básica. Esses íons também reagem com os íons carbonato, transformando-os em bicarbonato: H⁺ + CO₃²⁻ ⇌ HCO₃⁻. Portanto, o aumento de CO₂ reduz a disponibilidade de carbonato na água.
Na reação (II), o carbonato é necessário para formar o carbonato de cálcio, CaCO₃. Como esse composto é insolúvel, ele forma um material sólido que constitui os esqueletos calcários dos corais. Já o bicarbonato é solúvel e permanece dissolvido, não substituindo esse material estrutural.
Com menos carbonato disponível, a formação de CaCO₃ fica desfavorecida. Além disso, pelo mesmo princípio de Le Chatelier, a retirada de carbonato favorece o sentido inverso da reação (II), que dissolve o sólido. Isso compromete a formação e a manutenção dos esqueletos dos corais e, consequentemente, a estruturação dos recifes.
Na alternativa, “diminuição da alcalinidade” está sendo usada no sentido de diminuição do caráter básico da água. Há uma ressalva de terminologia: tecnicamente, alcalinidade total e pH são medidas diferentes, e a dissolução de CO₂, por si só, reduz o pH, mas não a alcalinidade total.