海水酸化及其影响 - 海洋酸化化学反应

文章来源：中科院深海科学与工程研究所官网

快去看看海，去看看珊瑚，因为在不久的将来，它们可能不复存在，这话一点也不危言耸听。下面我们就了解一下海洋酸化以及它将会给整个海洋系统甚至人类带来的影响。

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在2.5亿多年前，地球经历了一次最引入注目的灭绝危机，大约90%的海洋生物和70%的陆地生物绝迹了。然而到底是什么造成了如此之多的物种相继死亡，长期以来一直是争论的焦点。现在，一项新的研究提供了重要线索。科学家认为，空气中二氧化碳含量的上升引起的海洋酸化，可能在古代灭绝事件中起到了至关重要的作用。尤其是长有碳酸钙外壳的海洋生物，更是首当其冲，难以在酸性条件下生存。面对如此巨大的灾难，我们是否应该审视当下，做好防范措施，避免历史悲剧重演。

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自工业革命以来，人类大量燃烧化石燃料，造成大气中二氧化碳浓度急剧增加。人们曾天真的以为，广阔的海洋和茂密的陆地绿色植物会“仁慈”地将二氧化碳全部吸收。陆地岩石和海底岩石中的碳酸钙会部分溶解并进入海洋中，与大气二氧化碳溶解于海水中形成的碳酸产生中和反应，降低海洋的酸性。千百万年来，海洋的这种自我净化能力维持着海洋的酸碱平衡。人为二氧化碳大约有40%被海洋所吸收，而且这种情况将会持续甚至更加恶劣，仅依靠海洋自身缓慢的净化功能来净化掉已被海水吸收的二氧化碳，需要数十万年时间。从最新科学家研究数据来看，海水pH值仍在降低，酸化程度加剧。

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根据海洋化学基础知识可知，二氧化碳溶解于水，与水结合生成碳酸，碳酸的一部分以原来的形式保留在水中，大部分则离解成酸性的氢离子和碳酸氢根离子，这意味着珊瑚以及带壳类海洋生物将面临着失去外壳和骨骼的灭顶之灾。然而大部分带壳类生物作为海洋食物链中重要的组成部分，它们的腐蚀将会对其他生物构成巨大影响，其中小到鱼虾，大至鲨鱼、巨鲸等。有着天然防波堤的珊瑚礁因海洋酸化而致使生长繁殖受到严重抑制，甚至随着酸化进一步恶化而导致溶解，短期内虽不会发生，但珊瑚礁生态系统已经受到严重破坏，珊瑚变得十分稀少。这将导致低地岛国更容易为暴雨所侵害，海岸线向陆地后退，大量的椰树林被海水倾倒，村庄被海水冲击，造成巨大的经济损失。

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面对海洋酸化如此巨大的杀伤力，人类将如何应对过去250年里，海洋已吸收的5300亿吨二氧化碳，以及增加的30%海洋酸性？如今海洋继续在变酸，人类该何去何从？我们该如何采取快速行动来减缓或阻止海洋酸化呢？

当前海洋酸化增加的速度比过去数百万年中的自然变化快100倍。到本世纪末，如果大气中的二氧化碳水平不能稳定下来，海洋酸度将增加至工业化前水平的3倍。即使我们明天就停止二氧化碳排放，海洋还将继续吸收大气中富余的二氧化碳，海洋酸化趋势在未来几个世纪里还将持续下去。我们别无选择，只能积极应对，采取一些与应对气候变化类似的措施。例如，节约能源，使用可再生能源；建立和维护海洋保护区，为濒危海洋物种提供避难所；停止破坏性的捕鱼行为，提高海洋生态系统恢复能力，帮助抵御海洋酸化，维护海洋生态健康。有证据表明，海洋保护区的珊瑚礁较少受到全球变暖和海洋酸化的威胁。唯一能够有效阻止海洋酸化的办法，就是减少甚至停止向大气中排放二氧化碳。

望我们能携手努力，从生活的点滴做起，保护环境，为我们自己也为后世守护住大自然赐予人类最美的这份礼物----绚丽多姿、神秘莫测的海洋。