海洋酸化
海洋酸化是指由于海洋吸收、释放大气中过量二氧化碳(CO2),使海水正在逐渐变酸。工业革命以来,pH值下降了0.1。海水酸性的增加,将改变海水化学的种种平衡,使依赖于化学环境稳定性的多种海洋生物乃至生态系统面临巨大威胁。
提问 编辑摘要1956年,美国地球化学家洛根•罗维尔开始着手研究大工业时期制造的二氧化碳在未来50年中将产生怎样的气候效应。洛根和他的合作伙伴在远离二氧化碳排放点的偏远地区设立了两个监测站。一个在南极,那里远离尘嚣,没有工业活动,而且一片荒芜,几乎没有植被生长;另一个在夏威夷的莫纳罗亚山顶。50年来,他们的工作几乎从未间断。
洛根通过监测发现,每年的二氧化碳浓度都高于前一年,而且二氧化碳的浓度变化与北半球植物的生长季节的更替是同步的。这一观测结果让科学界很快认识到,洛根的担忧是正确的:被释放到大气中的二氧化碳不会全部被植物和海洋吸收,有相当部分残留在大气中。洛根还通过计算发现:被海洋吸收的二氧化碳数量非常巨大。
2003年,“海洋酸化”这个术语第一次出现在英国著名科学杂志《自然》上。到2005年,灾难突发事件专家詹姆斯•内休斯为人们进一步勾勒出了“海洋酸化”潜在的威胁。他的研究发现,距今5500万年前,海洋里曾经出现过一次生物灭绝事件,罪魁祸首就是溶解到海水中的二氧化碳,估计总量达到45000亿吨,此后海洋至少花了10万年时间才恢复正常得以度过难关。
工业革命以来,人类活动释放的CO2有超过1/3被海洋吸收,使表层海水的氢离子浓度近200年间增加了三成,pH值下降了0.1。作为海洋中进行光合作用的主力,浮游植物的门类众多、生理结构多样,对海水中不同形式碳的利用能力也不同,海洋酸化会改变种间竞争的条件。
浮游植物
由于浮游植物构成了海洋食物网的基础和初级生产力,它们的“重新洗牌”很可能导致从小鱼小虾到鲨鱼、巨鲸的众多海洋动物都面临冲击。此外,在pH值较低的海水中,营养盐的饵料价值会有所下降,浮游植物吸收各种营养盐的能力也会发生变化。而且,越来越酸的海水,还在腐蚀着海洋生物的身体,研究表明,钙化藻类、珊瑚虫类、贝类、甲壳类和棘皮动物在酸化环境下形成碳酸钙外壳、骨架效率明显下降。
由于全球变暖,从大气中吸收CO2的海洋上表层也由于温度上升而密度变小,从而减弱了表层与中深层海水的物质交换,并使海洋上部混合层变薄,不利于浮游植物的生长。
软体动物
一些研究认为,从现在起到2030年,南半球的海洋将对蜗牛壳产生腐蚀作用,这些软体动物是太平洋中三文鱼的重要食物来源,如果它们的数量减少或是在一些海域消失,那么对于捕捞三文鱼的行业将造成影响。
暴雨侵袭
海洋吸收温室气体造成的海水酸化,导致海中大陆架的珊瑚礁大量死亡,而这会造成低地岛国,如基里巴斯和马尔代夫更容易为暴雨所侵害。
人类生计
据估计,在有些水域,海洋的酸度将达到贝壳都会开始溶解的程度。当贝类生物消失时,以这类生物为食的其他生物将不得不寻找别的食物,事实上人类将会遭殃。
联合国粮农组织估计,全球有5亿多人依靠捕鱼和水产养殖作为蛋白质摄入和经济收入的来源,对其中最贫穷的4亿人来说,鱼类提供了他们每日所需的大约一半动物蛋白和微量元素。海水的酸化对海洋生物的影响必然危及这些人口的生计。
在2008年10月的国际海洋酸化研讨会上,与会科学家指出,海洋酸化的自然恢复至少需要数千年,遏制它的唯一有效途径就是尽快减少CO2的全球排放量。欧美等国正开始研究遏制海洋酸化的对策,中国也已将海洋酸化列入重点支持方向。
2009年8月13日,超过150位全球顶尖海洋研究人员齐聚于摩纳哥,检视海洋酸化(ocean acidification )的最新信息,并藉由签署「摩纳哥宣言」(Monaco Declaration),对海洋酸化严重伤害全球海洋生态系统乙事表达关切。该宣言指出,海水酸碱值(pH levels)的急剧变化,比过去自然改变的速度快上100倍。而海洋化学物质在近数十年的快速改变,已严重影响海洋生物、食物网,生态多样性及渔业等。
该宣言旨在呼吁决策者将二氧化碳排放量稳定在安全范围内,以避免危险的气候变迁及海洋酸化等问题。倘若大气层的二氧化碳排放量持续增加,到了2050年时,珊瑚礁将无法在多数海域生存,因而导致商业渔业资源的永久改变,并威胁数百万人民的粮食安全。
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