【海洋之谜】酸性海洋也有海洋动物

研究人员担心，由于大气二氧化碳水平的升高，海水不断变酸，许多无脊椎动物会因此消失，但一项新研究显示：某些无脊椎动物可能会受益于海洋的酸化，长出更大的外壳或外骨骼，这将为它们提供更为安全的保护。这项研究表明，二氧化碳水平的升高对海洋环境的影响比原以为的更加复杂。
  在海洋底部生活的海洋动物，如龙虾和珊瑚虫等，被包裹在由碳酸钙构成的外壳或外骨骼内。先前的研究预测，海洋酸性的升高会使海洋动物的外骨骼或外壳受损及变软，因而它们在疾病、掠食者和环境胁迫面前会变得更加脆弱。北卡罗莱纳大学教堂山分校的海洋科学家贾斯廷·里斯提出一个假设：并不是所有的海洋生物对酸性都表现出相同的反应，因为它们是利用不同类型的碳酸钙来作为外壳的。
  里斯和来自马萨诸塞州伍兹霍尔海洋研究所的两名同事，把18种海洋动物置于四种不同酸性的海水中。第一种环境相当于现在的大气二氧化碳水平所产生的海水环境；两种其他的环境分别是前工业时期二氧化碳水平的两倍和三倍，模仿了根据预料下个世纪将会出现的情况；第四种二氧化碳水平是前工业时期的10倍。里斯说，尽管在我们的有生之年二氧化碳水平不会达到那么高，但是在500年至700年内是有可能达到的。在一亿年前的白垩纪时期，大气中的二氧化碳含量的确有那么高。他说：“尽管当时大气中的二氧化碳水平特别高，可是在那个时段很多海洋生物生存了下来，显然生活得还不错。”
  研究人员不久前在《地质学》杂志上报道，蓝蟹、龙虾和小虾在高二氧化碳水平的环境中可以茁壮成长，而且还长出了较大的外壳。里斯说，较大的外壳可能具有更强的抵抗力，以防被掠食者击碎，然而美洲牡蛎、扇贝、温带珊瑚虫和管状虫都长得较差，外壳变得更薄、更脆弱了。受到损害最严重的包括蛤蚌和石笔海胆，它们的外骨骼在高水平的二氧化碳环境下溶解了。
  研究人员发现，对酸的敏感性在某种程度上取决于动物所产生的碳酸钙类型。然而，外壳的矿物性质本身不是造成敏感性差异的唯一因素。如果这些海洋生物像富含钙质的绿藻那样，能够通过缓解周围水中的酸性来控制钙化部位的pH值，它们也可能会应对得更好一些。不过，里斯介绍，这种应对机制是需要能量的，需要多少，还不清楚，但是可能会因此产生负面影响，比如，所需能量从保持某种免疫反应的能量转化而来。里斯说：“我们充分认识到的情况是，海洋生物对海洋酸性的反应比我们原以为的要微妙得多、复杂得多。”
  “他们的观点是，随着海洋酸性的增加，海洋生物进行钙化的代价会不断地加重，因而它们的应对能力将会下降，”缅因大学奥罗诺分校的海洋生物学家罗伯特·斯特耐克说，“至少可以说，他们的发现是令人惊讶的。”