印度洋40年海水酸化加速，新研究揭示海洋变化的关键驱动因素 - 海洋酸化化学反应机制

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译者：王昆山

摄影：卫伟©绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）

本文约1400字，阅读约3分钟

随着全球变暖的加剧，海洋吸收了大量的人类活动释放的二氧化碳（CO2）。这导致了海洋酸化现象的加重。海洋酸化不仅影响海洋生态系统的健康，还对全球气候系统产生深远的影响。因此，了解不同海域的酸化情况及其驱动因素是科学界关注的重点。相对于其他海洋区域，关于印度洋酸化的数据相对较少。印度洋涵盖多个子区域，如阿拉伯海、孟加拉湾和赤道印度洋。印度洋在全球气候系统中发挥着重要作用，其酸化情况对于全球气候变化和海洋生态的理解至关重要。

2024年9月7日，《全球生物地球化学循环》期刊发布了一项研究，探讨了1980~2019年间印度洋海水酸化的变化及其主要驱动因素。这项研究依托高分辨率的区域模型输出数据，对海面温度、海面盐度、溶解无机碳（DIC）和总碱度（ALK）的变化进行了深入分析，揭示了印度洋酸化的详细情况。

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这个研究显示，从1980年到2019年，印度洋的海水pH值整体呈下降趋势。具体来讲，阿拉伯海的pH值年均下降0.014单位，孟加拉湾和赤道印度洋的pH值年均下降幅度分别为0.014和0.015单位。在2000年至2009年期间，阿拉伯海和孟加拉湾的溶解无机碳趋势达到了最高点，而赤道印度洋则较低。与之前的几十年相比，2010年至2019年期间，印度洋区域的表层酸化速率显著加快。

该研究进一步指出，厄尔尼诺现象和正印度洋偶极子事件显著加剧了印度洋的酸化过程。人类活动导致的二氧化碳增加对pH变化的影响最大，控制了阿拉伯海（80%）、孟加拉湾（94.5%）和赤道印度洋（85.7%）净pH趋势的主要部分。相比之下，海洋变暖对阿拉伯海（14.4%）、孟加拉湾（13.4%）和赤道印度洋（7.0%）的pH趋势也有一定影响。总碱度（ALK）的变化对阿拉伯海的pH趋势有5.0%的增强作用，而在赤道印度洋，总碱度的影响超过了溶解无机碳，增加了10.7%的负面pH趋势。然而，在孟加拉湾，总碱度则起到了缓冲作用，抑制了5.4%的pH变化。

这项研究表明，自1980年以来，印度洋的pH值年均下降0.015单位，主要受到溶解无机碳趋势的推动。厄尔尼诺现象和正印度洋偶极子事件也加剧了酸化趋势。海洋对二氧化碳的吸收是主要的驱动因素，而海洋变暖和总碱度的变化对pH趋势也起到了显著的作用。这些发现不仅有助于理解印度洋酸化的现状，也为未来制定保护和适应策略提供了宝贵的科学依据。

在全球范围内，海洋在调节大气二氧化碳含量方面发挥了至关重要的作用。海洋吸收的二氧化碳有助于平衡大气中的二氧化碳浓度，但这一过程也导致了海洋生物地球化学过程的失衡，形成了所谓的海洋酸化现象。在酸性海洋中，过量的二氧化碳与海水反应生成不稳定的碳酸，进一步释放氢离子，导致海水pH值下降。多个研究预测，到21世纪末，海洋表层的pH值可能下降0.3至0.4，这将对海洋生物生产力产生深远影响。由于关于印度洋酸化的观测数据有限，了解其现状及关键驱动因素显得尤为重要。这项研究通过整合现有的实地观测数据、重建数据集和模型模拟，为人类提供了对印度洋酸化的深入认识。 $ w& {, I c; u; C

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文 | 王昆山

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编辑 | 绿茵

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日期 | 2024年9月17日

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排版 | 绿叶

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【参考资料】

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https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2024GB008139

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