收藏本站 劰载中...网站公告 | 吾爱海洋论坛交流QQ群:835383472

海洋酸化 -海洋酸化对全球环境的影响

[复制链接]
" A/ a: B$ K+ ?. ]# w" G
, |! S4 } I' W; ~5 n
[4 d, \) d* }

越来越酸的海洋

# ]4 i- H' }0 G$ Z! n& q4 F% j 6 ?/ V* E2 k! p' U# Y

近年来,科学家注意到全球的海洋越来越酸了。

T# y# i6 D: Q6 v: u [7 j

众所周知,pH值是衡量溶液酸碱度的一个标准,pH值为7的溶液是中性的,高于7为碱性,低于7为酸性。pH值降低就意味着酸度增加。

; U# h: l' e* Q' }: A4 J6 `

有美国科学家指出,过去15年间,从夏威夷到阿拉斯加一带太平洋海域的水体,pH值降低了6%;而自工业革命以来,全球海洋表面的pH值平均降低了1.5%——目前的pH值大约为8.1。尽管pH值为8.1的海水仍然属于弱碱性,但其下降的趋势却构成了酸化。

" ^( V& a% B: r( \0 F. d% a

3 H+ i+ a4 K, @% N7 w

这个数值的变化看似不大,但你要知道,pH值是基于溶液中氢离子浓度的对数计的,如果换算回氢离子浓度,那pH值降低6%就意味着海洋酸度增加了近30%。

' \! [2 k, K' ?4 R% I& x! n& p- _" ?2 E

毫无疑问,海洋酸化的元凶是二氧化碳的过度排放。二氧化碳是温室气体,易溶于水,而且比空气重,沉在大气的底层,海洋是吸纳它的好去处;大气中二氧化碳浓度越高,海洋就吸纳越多。目前大气中二氧化碳的含量是390ppm(ppm是百万分比浓度),海洋每天吸收近3000万吨二氧化碳;2010年,全球二氧化碳排放量是306亿吨,单海洋一年就吸收了近110亿吨。海洋为减缓全球气候变暖做出了贡献,而换来的代价却是自己的酸化。

% O6 a" p) K4 C3 T

据科学家预测,如果人类以目前的速度排放,大气中二氧化碳的浓度将在2050年达到500ppm,2100年达到800ppm。如果以氢离子浓度来衡量,那时海水的酸度将较工业革命以前增加近150%。

& {; Q& S4 e( u a5 f* L

海洋生物的末日

# w& b6 t2 o, l* [" P

海洋酸化首当其冲的受害者是海洋里的生物们。

( `2 f, a' w0 Y/ N! D+ _

对于利用水中氧气呼吸的动物,即使二氧化碳的浓度增幅极小,海水中的二氧化碳也能够快速地扩散至它们体内,使体内酸度增加。为了维持体内的酸碱度平衡,各个物种会采取不同的策略来对付,比如一种办法是,既然水里的二氧化碳无法阻挡在体外,自己就放缓新陈代谢的速率,减少呼吸时制造的那一部分二氧化碳(因为这一部分二氧化碳也要先溶解在体液里才能排出体外);还有一种办法是,利用细胞膜上的离子“泵”把多余的氢离子泵出细胞外,以此来维持原有的酸碱度。不过这些策略均难以应付持续的体内酸度增加。此外,利用自身生理反应调节体内酸碱度平衡,势必引起能量消耗,合成蛋白质等其他生命活动就深受影响。长此以往,这些动物的生长将放缓,甚至停滞,大家都得了“侏儒症”。

% i8 {3 O7 k' q% U) L

不仅如此,事实上,海洋生物生命的最初阶段就可能受到酸化的影响。研究人员通过在海水中泵入二氧化碳,在实验室模拟了海洋酸化。当pH值降低0.4个单位之后(即预测中2100年海水的情况),海胆精子的游程减少了16%,游速减慢了12%,受精成功率降低了25%,这意味着在这种海水里繁殖8代之后,海胆种群的数量就将锐减至原来的1/10。

0 G L, s# m* f {. ?! i9 O: _0 n

酸化还会阻碍许多物种幼体的发育。比如把一种海星的近亲——海蛇尾的幼体置于pH值降低0.2~0.4个单位的海水中,多数表现出发育畸形。对于扇贝、海螺等贝壳类动物来说,酸化更是一场灾难:它们的壳主要成分是碳酸钙,而碳酸钙易溶于酸,在酸性的环境下不容易形成,它们的小宝宝将因长不出贝壳而早早夭折。

& j8 _+ ~( o4 W, @' s3 X & k3 @1 L% r2 K+ X+ u

海洋酸化还会以另一种不寻常的方式影响海洋生物的生存。例如,许多海洋物种依赖微弱的嗅觉来进行捕食、寻找配偶及合适的栖息地。当海水的酸度增加,它们的嗅觉开始失灵了,不再具有辨别力。海洋的酸化还会影响海洋动物对声音的接收。鉴于像海豚、鲸之类的海洋哺乳动物是借助声音来导航、交流、捕食和求偶的,海洋酸化对它们生存的影响不可小觑。

1 t) W1 T: G' ^! e: l

要以史为鉴

- ^3 K7 s( J& y, Q0 _

事实上,海洋酸化的悲剧在历史上已经发生过一次。那是大约在2.5亿年前,地质史上称为二叠纪向三叠纪过渡的地质年代,海洋生物高达96%的物种(包括著名的三叶虫),陆生生物高达70%的物种都灭绝了。这是地球史上最严重的一次灭绝事件。查其原因,跟当时大规模的火山爆发有关。火山喷吐出大量二氧化碳和甲烷(甲烷在高空紫外线的照射下与臭氧反应,也会生成二氧化碳),那时空气中二氧化碳的浓度一度达到现在的2倍。正是当时严重酸化的海水,导致了96%海洋生物的灭绝,在灭绝事件发生后的近500万年内,海洋都没有恢复元气。——当然,人类因祸得福,是此次灭绝事件的幸存者的后代。

A8 v/ y# j- o- B$ X

( W U7 p" X; k! [; W6 C6 M

但是要是此类事件再度重演,我们就不能置身事外了。而以目前人类排放的速度,两倍于现在二氧化碳的浓度,再过100年就可以达到,到那时,如今充满了生趣的海洋,将变得死气沉沉,了无生机,那将是怎样的惨景!

E: I' x* V* a) O. Z2 K0 ~ 0 a* S5 F" u) M' l$ P

难道海洋生物不会进化么?进化不是一次次让它们在变化了的环境里生存下来?问题是,生物的进化通常都是一个非常缓慢的过程,如果海洋酸化是用几百万年或者更长的时间完成的,那或许大多数海洋生物都会进渐渐适应,不会造成大规模死亡,而现在海洋的酸化是在短短几百年间完成的,这就让它们措手不及,除了束手待毙,别无良策。

8 a; z0 ?4 u) t- M. Z) y0 E

海洋的酸化仅仅不久前才开始引起人们的重视。以前曾有人提议把大量二氧化碳泵入海洋,来减少大气中的二氧化碳,如果那些人意识到海洋酸化带来的一系列危险,大概就不会提这种愚蠢的建议了。

* ^% J1 W) A- _7 J! B

海洋已经向我们发出了SOS,我们怎能袖手旁观!

3 y2 l8 n. n& K/ y$ @) Y6 o
4 m4 c6 q1 Q8 V! q3 o$ {1 S9 Z( l
6 ^9 c8 q3 A5 h: j7 }' U9 {" `% r' i4 C ' k; w1 Y3 x# Y# d( P Z. H: d# z& R1 \- | v4 |, @3 \7 z5 \& I# l' |1 A' B& ~, `4 ^* l
回复

举报 使用道具

全部回帖
暂无回帖,快来参与回复吧
懒得打字?点击右侧快捷回复 【吾爱海洋论坛发文有奖】
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册
空气能
活跃在昨天 23:39
快速回复 返回顶部 返回列表