海洋酸化 -海洋酸化对生态系统的影响

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来源：Fiona Harvey 中文翻译、朗读：张国庆 博士 (中科大教授) 策划：李进 、韩娟、王强强

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塑料污染、过度捕捞、全球变暖和燃烧化石燃料造成的酸化增加意味着海洋环境对海洋生物的生存越来越不利。

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科学家在挪威斯瓦尔巴群岛的海水样本中航行。绿色和平组织正在与德国海洋研究所合作研究海洋酸化。照片：Nick Cobbing / Greenpeace

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海洋生物的前景从目前来看已经看已经是相当荒凉：窒息和饿死鱼类的塑料、过度捕捞、造成死亡地带的各种形式的人类污染、以及全球变暖导致的漂白的珊瑚礁和受到威胁的冷水物种。然而，另一种可怕的威胁正在暗流涌动。

新的研究已经发现，海洋酸化在世界各地迅速发展，而酸化与海洋生物受到的其它威胁相结合可能是会引起致命的结果。许多可以承受一定量酸化的海洋生物体由于需要同时承受塑料污染和全球变暖带来的额外压力，其都有丧失适应能力的风险。

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结论来自对海洋酸化的影响进行了为期八年的研究：发现我们日益酸化的海洋，来源于燃烧化石燃料的结果，正在变得对重要的海洋生物生存越来越不利。

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“与自然过程相比，由于海洋酸化发生得非常快，所以只有繁衍周期比较短的海洋微生物才能够迅速适应变化。”研究海洋变化、探索海洋酸化的生物学影响研究的作者发现。

甲壳类等海洋生物能够在海洋中为自己创造钙化壳来躲避风险，然而这些生物被认为是最有风险灭亡的，因为酸性海洋将阻碍它们壳的形成。研究表明，虽然这些生物都处于危险之中，但也有许令人惊讶的能够完好适应的物种，比如藤壶就通常不受酸化影响。酸化的危害同时也影响了上游食物链，直接影响到大型经济鱼类。

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不健康的翼足目海洋生物表明了海洋酸化的影响：包括在其上表面溶解的壳脊、浑浊的壳和严重的擦伤。照片：由NOAA提供

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海洋酸化可以在生命周期的早期降低一些物种的生存前景，并且具有连锁效应。例如科学家发现，到本世纪末，由于酸化的原因，波罗的海和巴伦支海的大西洋鳕鱼的大小可能会减少到今天尺寸的四分之一。

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联合国海洋大使彼得•汤姆森，同时也是来自斐济的外交官，将于本年度在波恩举行联合国气候变化会议，他敦促人们以对待气候相同的严肃方式来考虑海洋。 “我们都知道气候变化，但我们需要更多地谈论海洋变化，以及酸化、变暖、塑料污染、死亡地带等的影响。” “全世界的人必须知道我们有计划拯救海洋。所以我们未来三年需要采取协调一致的行动。”

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这项八年的研究由德国海洋酸化生物影响组织（称为Bioacids）在德国政府的支持下进行，涉及超过250名科学家正在调查海洋生物如何应对酸化，并汇总调查来自世界各地的研究。该研究在政府于2015年在巴黎签署全球气候变化协议之前就开始了，并强调巴黎协议中所说的“气候变暖保持在不超过两摄氏度的协议”可能不足以防止世界海洋进一步酸化。

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各国政府将于11月在波恩举行会议，届时将讨论在实现巴黎协议要求方面的下一步工作，研究人员希望说服参加者也对海洋酸化采取行动。

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科学家在实验室饲养珊瑚，研究多种气候应激因子对珊瑚礁的影响。照片：Joe Raedle / Getty Images

海洋酸化是由于二氧化碳不断进入大气中的另一个效果，因为该气体溶解在海水中以产生弱酸性的碳酸。工业革命以来，海洋的平均pH值已经从8.2降至8.1，这可能看起来很小，但对应于酸度却增加了约26％。减少二氧化碳到达大气层的措施有助于减缓这一进程，但是只有能够消除大气中已经释放的二氧化碳的措施才会有效停止海洋酸化，因为化石燃料的燃烧已经在空气中集聚了大量的二氧化碳。

更糟糕的是，在危险的负反馈环路中，酸化的作用可能会加剧全球变暖。研究人员指出了一种称为Emiliania huxleyi的浮游藻类，在实验室实验中能够适应一定程度上抵消酸化所带来的负面影响。但在海洋实地的实验中，结果是完全不同的，因为海上的额外的压力意味着它不能生机勃勃的繁衍。由于这些生物有助于将二氧化碳从表面运输到深海，并生产可以帮助抑制全球变暖的二甲基硫气体，因此该物种的衰退将严重反馈在气候系统上。

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张国庆老师：gzhang@ustc.edu.cn

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