 - ?4 d: F' Z- t
你是否好奇海洋中的化学反应和元素循环？
* h+ |7 A1 f3 g8 o( x 让我们一起揭开海洋化学的神秘面纱 ( C! K4 c5 U* ~: Y# u
探索海洋中的化学奇迹吧！ / L0 r q5 _1 S; ]- f" M4 s
海洋化学是研究海洋中各种化学过程和物质之间相互作用的科学。它涉及到海水的成分、溶解气体、化学反应、营养物质循环等方面。了解海洋化学有助于我们更好地保护和管理海洋资源。  % m- D. K6 D2 [9 R2 n
卫星海洋图
* y' Z& K6 A! s" r' [2 u 01 7 q4 t9 V0 z& i) y( t: `+ b6 f' M. L
海水成分
1 \( z1 q$ d3 s7 l9 R! ^+ P 目前海水中已发现80多种化学元素，但其含量差别很大。主要化学元素是氯、钠、镁、硫、钙、钾、溴、碳、锶、硼、硅、氟等12种，含量约占全部海水化学元素总量的99.8％～99.9％，因此，被称为海水的大量元素。其他元素在海洋中含量极少，都在1mg／L以下，称为海水的微量元素。海水化学元素最大特点之一，是上述12种主要离子浓度之间的比例几乎不变，因此称为海水组成的恒定性，它对计算海水盐度具有重要意义，溶解在海水中的元素绝大部分是以离子形式存在的。海水中主要的盐类含量差别很大，氯化物含量最高，占88.6％，其次是硫酸盐，占10.8％。
4 S" [: G( x+ e& e& F5 B 海洋
. |1 j+ }7 o- W( p; W 盐分 7 C: p, Q+ b2 u6 R7 |5 x2 W N0 f
来源
- j# T" V% ]% @. L& T 1.河流不断地将其所溶解的盐类输送到海洋里。由于长年累月的沉淀和海洋生物的吸收，海水中的盐分与河水大不相同。 2 e8 G8 @% D1 x+ j" n- s
2.海水中的氯和钠由岩浆活动中分离得来。海洋古地理研究和古代岩盐的沉积、以及最古老的海洋生物遗体都可证实古海水是咸的。  , q' C( Y) o6 F4 Q3 d9 M1 ]
盐分在海洋中的旅程
2 g3 O+ e3 U2 ?9 l7 B9 _ 营养物质循环是海洋生态系统的基础。海洋中的营养物质包括氮、磷、硅等元素，它们是海洋生物生长和繁殖所必需的。海洋中的化学反应和物质转化使得这些营养物质能够循环利用，维持了海洋生态系统的平衡。 - n7 Q" U$ Z# X
02
1 S% l A& {- k3 c 海洋酸化
5 [8 b- I5 X8 K6 ] 海洋化学还研究海洋污染和海洋酸化等问题。海洋酸化即海水由于吸收了空气中过量的二氧化碳，导致酸碱度降低的现象。海水应为弱碱性，海洋表层水的pH值约为8.2。当空气中过量的二氧化碳进入海洋中时，海洋就会酸化。科学家研究表明，由于人类活动影响，到2012年，过量的二氧化碳排放已将海水表层pH值降低了0.1，这表示海水的酸度已经提高了30%。预计到2100年海水表层酸度将下降到7.8，到那时海水酸度将比1800年高150%。
v, n% z! ^' P4 b( A( P9 p4 ^& _ 从工业革命开始，人类开采使用煤、石油和天然气等化石燃料，并砍伐了大量森林，至21世纪初，已经排出超过5000亿吨二氧化碳。这使得大气中的碳含量水平逐年上升。 
" }$ o" V) K- a4 u+ } 海洋酸化过程
8 @/ G+ {+ @( a5 z6 R 受海风的影响大气成分最先溶入几百英尺深的海洋表层，在随后的数个世纪中，这些成分会逐渐扩散到海底的各个角落。研究表明，在19世纪和20世纪，海洋吸收了人类排放的二氧化碳中的30%，并且仍在以约每小时一百万吨的速度吸收着。人类活动导致了海水的不断酸化。 ) f7 O7 \& r% n
工业革命以来，人类活动释放的CO2有超过1/3被海洋吸收，使表层海水的氢离子浓度近200年间增加了三成，pH值下降了0.1。作为海洋中进行光合作用的主力，浮游植物的门类众多、生理结构多样，对海水中不同形式碳的利用能力也不同，海洋酸化会改变物种间竞争的条件。 & U' S" k( @& u+ s+ W0 m+ b
03
) n8 J( ]. j$ N: N7 E 酸化危害
( s3 o$ ?; P, n 浮游植物：由于全球变暖，从大气中吸收CO2的海洋上表层也由于温度上升而密度变小，从而减弱了表层与中深层海水的物质交换，并使海洋上部混合层变薄，不利于浮游植物的生长。由于浮游植物构成了海洋食物网的基础和初级生产力，它们的“重新洗牌”很可能导致从小鱼小虾到鲨鱼、巨鲸的众多海洋动物都面临冲击。此外，在pH值较低的海水中，营养盐的饵料价值会有所下降，浮游植物吸收各种营养盐的能力也会发生变化。而且，越来越酸的海水，还在腐蚀着海洋生物的身体，研究表明，钙化藻类、珊瑚虫类、贝类、甲壳类和棘皮动物在酸化环境下形成碳酸钙外壳、骨架效率明显下降。
1 \4 q7 q! \1 A3 G* n9 t, m+ r: e 软体动物：一些研究认为，到2030年，南半球的海洋将对蜗牛壳产生腐蚀作用，这些软体动物是太平洋中三文鱼的重要食物来源，如果它们的数量减少或是在一些海域消失，那么对于捕捞三文鱼的行业将造成影响。  : d% A+ d. E+ A9 d0 v: u* ?- Z
浮游生物的甲壳受到酸化的影响而溶解 + W" d0 f" f( s
鱼类：海洋酸化会阻碍珊瑚礁的生长繁殖，并导致小丑鱼和小热带鱼智商下降。在酸度最高的海水里，鱼仔起初会本能地避开捕食者，但它们很快就会被捕食者的气味所吸引──这是它们的嗅觉系统遭到了破坏。 7 n V1 ^1 ^& d" Q( u, w
珊瑚：2013年3月，日本一个研究小组在新一期英国《自然·气候变化》杂志上发表报告表明：研究发现当海水pH值平均为8.1时，珊瑚生长状态最佳；当pH值为7.8时，就变为以海鸡冠为主；pH值降至7.6以下，两者都无法生存。如果酸化过于严重，珊瑚在21世纪末就有可能消失。  / x# S" v: s# N9 b: D1 b
了解海洋化学不仅可以帮助我们更好地保护和管理海洋资源，还能够增进我们对海洋生态系统的理解。海洋化学是一门跨学科的科学，涉及到化学、生物学、地球科学等多个领域的知识。
4 h" P2 \* n# Q3 q 让我们一起探索海洋化学之美
( Y& N/ u" r& `" F 保护我们的海洋宝藏！
) ^4 A: H3 x' S% m; l; j& W 一起行动起来
0 y" v) _& {+ n( q" P8 J" i- g 共同呵护我们的蓝色星球！ 
0 b8 a0 z. _9 A ?$ T# P) V 清风君 / c6 p7 r8 r; Q$ ^& i
本期的科普就到此结束啦，我们下期再见~ 
: r+ j+ X& |, @# h' Z' Z, s 文案 | 谭欣宇
1 D8 R: b0 L u: w1 h4 o( Z8 o/ h
( D3 m! z" q# S# m6 O) S 排版 | 陈宗扬
1 Y% ^/ F( |& B) v* J9 H8 c
6 ~! j2 H! F6 q7 Y 审核 | 施蔚靖
- V) g0 W; r5 ~2 X" N5 j4 [. f1 g& s& S- h! p2 G- s- b% V( h1 T
2 f5 |) Q/ h# a* D' b6 i | 
