) k* u. Y _- R0 I7 E8 ~
“带你的孩子们去看珊瑚礁吧,到下个世纪末,它们将会统统消失。”
7 W! s; |$ m+ i1 L" G
——某海洋学家
4 y0 {6 Y+ u3 Q6 G (该句话可能有点武断,然而找了半天没有找到来源,烦请了解的知友告知。)
9 L. I% T* X8 a$ N$ Z
1. 什麽是海洋酸化?
" o0 C$ B# L4 @6 R8 f
一图胜千言。如下:
% P$ S0 B# {: s+ O1 Z0 |
5 l; A" D8 h2 ? 图1 红色是大气二氧化碳,深蓝色是海洋二氧化碳,青色是海水pH值(酸碱程度,越小酸性越强)
% k% j& ~! [0 ~' q9 a9 r# y' a& O
伴随着大气人为二氧化碳的剧增,更多的二氧化碳进入到海洋中。大约由30%的大气二氧化碳被海洋吸收,造成海水pH值的降低,海水酸性增强的过程,称为海洋酸化。
P3 s% o. a6 v# l 2. 为什么海洋会酸化?
- t3 e* b( M3 x) j8 Z+ e
海洋中存在基本的碳酸盐系统的平衡如下:
. a" h. Z9 O i# s8 A1 i; | & e( t, D# R* A3 R+ i
图中的箭头是个双向箭头,表明该平衡会随着条件的不同而移动,取决于平衡左右两边浓度的大小。
. d* L. O( U: b8 _ 当海水中二氧化碳增加的时候,平衡向右方移动,倾向于放出更多的氢离子,因此海洋的酸性因此增强。
9 @- r5 b2 o, V- D+ K/ ?# H6 y 3. 影响
8 F' ?7 }, d" N& i' O8 M9 h& ~2 B 从图中来看,pH值自1990年以来“仅仅”降低 了0.05,未来估计也“只会”降低0.3到0.5。然而回忆一下高中化学,pH值是氢离子浓度的对数。每0.1的pH增加,氢离子浓度大约变化29%,这样看来变化就颇为可观了。
& |' d0 z; a' x6 h9 l' ~! a" {
而生物对于酸碱度的要求是很严格的,首当其冲受到影响的,就是珊瑚礁及其造就的生态系统。
& A- g6 J) K6 R6 K& n; V4 H- f 珊瑚虫通过形成碳酸钙的骨骼,聚合成多丰富的珊瑚礁,为鱼类和其他的动物提供了生活的环境。而碳酸钙的溶解度随着酸性的增强会逐渐增强,也就是说海洋酸化会使珊瑚礁“缺钙”白化,甚至溶解。
. l/ I2 u- G E) M: A/ R% J 而珊瑚礁生态系统又是海洋中生产力最强的生态系统,被称为“海洋中的热带雨林”。虽然仅占海洋面积的0.1%,然而约21%的海洋物种依赖于珊瑚礁生存。珊瑚礁受到海洋酸化造成的经济损失估计300-3750亿元每年[1],乃至高达1万亿(根据这个研究[2])。至于难以定量的观赏价值、生态价值、科研价值,以及包括其他受影响的生物(如海星、扇贝、甲壳类),如果按照“高排放”的趋势发展下去,堪称人类文明史上最大的生态灾难。
/ q! X. X! d$ ?$ b1 B# d 这才有了开头某海洋学家的那句话。当然,现在就说酸化将摧毁珊瑚礁为时尚早,至少,我们还有机会挽救这些美丽而脆弱的东西。而公众的海洋认识是挽救和保护的基础。
' }) m: K0 q [2 w* ]
图片来自谷歌,侵删。
0 ?! u- g6 ?2 w" T7 ?
, P1 F' x% s- C! [5 H7 E4 { 丰富多彩的珊瑚礁系统[3]
; D5 H+ S% c8 [, |8 W5 K: e3 z# ?
: U- V! O5 q$ D1 N, A3 w4 _" V 珊瑚礁白化(当然白化不仅仅是由于酸化,与海水变暖也密切相关)[4]
# {: j+ E8 H5 ?: h8 |# Y
+ e/ D; X5 M1 n, R: }/ i% u 浮游生物的甲壳受到酸化的影响而溶解[5]
, }" _- f3 e, T+ f/ ]# }9 {1 a 参考文献:
* m+ `- A& L' U' f6 q [1]
http://www.igbp.net/publications/summariesforpolicymakers/summariesforpolicymakers/oceanacidificationsummaryforpolicymakers2013.5.30566fc6142425d6c9111f4.html( |9 l5 s+ L( M$ t" ~9 ?; {
[2] Brander, L.M., Rehdanz, K., Tol, R.S.J., Van Beukering, P.J.H., 2012. The economic impact of ocean acidification on coral reefs. Climate Change Economics 3(1):1250002, doi:10.1142/ S2010007812500029.
* T0 n3 |1 N0 F6 Z* ?. {' U [3]
http://www.earthtimes.org/newsimage/ocean-acidification-threatens-coral-reefs_306.jpg' S( ]% M! f- m" Q; q2 Z6 E4 E& R
[4]
https://www.google.com/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRxqFQoTCNuv0fndrMgCFQIYPgodbVgMmQ&url=https%3A%2F%2Femmachutchinson.wordpress.com%2F2015%2F02%2F12%2Focean-acidification-a-hidden-impact-of-climate-change%2F&bvm=bv.104317490,d.cWw&psig=AFQjCNEacvh4Qw_7JiCZCajWXxnI3w30Qg&ust=1444182693112612
0 `/ }0 `3 [, t! g3 F' q& a [5]
http://ocean.si.edu/sites/default/files/styles/overview_main_688x475/public/photos/PMEL_Feely_dissolving-shells_main_1.jpg?itok=TboPlgyZ
- a. `8 r) y+ w3 q/ T