. R0 Z) O( r Z. u9 S# ` 你是否好奇海洋中的化学反应和元素循环？ 3 S. m: \( Y! W$ ?
让我们一起揭开海洋化学的神秘面纱 % n- s, E! ^+ @* F: |9 w
探索海洋中的化学奇迹吧！ 9 Q9 |7 c( e4 _/ F& _. W c+ `
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。 
) [& u. U+ S! s q( Q7 u7 x; e- r1 E5 U 卫星海洋图 9 R9 ~1 F/ Y+ x; F- Z
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8 y+ N o( A; F2 { 海水成分
, G! m) _, M9 X' m6 r3 E& _ 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％。
8 s( [2 V$ n x8 E 海洋 ( m7 j& ?. K6 a- V' E) b
盐分 2 o' `% M' y1 V' d
来源
, _5 ?5 D; g! v* P9 z( i4 d" B! K 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。 9 l1 Y3 F# F4 i% `, q3 |
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。  : i4 ^2 l9 l/ _2 A+ F5 }
盐分在海洋中的旅程
0 D$ B# z9 @ i/ p9 |# [. h4 z 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。
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海洋酸化
) U0 ]9 W; t% a* @3 [& c 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%。
3 L& B2 ~ p5 g; y8 ~# U# _" a 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。  7 V) [2 Q* h' A) ?/ k
海洋酸化过程 " a- C6 I/ [3 ?
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。 5 S! \6 j# h* i; b$ |% F5 a
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。 ' c0 N: ~/ B) g5 h" k
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酸化危害 $ S5 z6 l% g6 M
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。
7 i9 G! D/ e; {5 u 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。 
0 A4 e d" \( Z' L 浮游生物的甲壳受到酸化的影响而溶解 3 u& n# }0 G) a7 Z; t& Y
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。
1 _) e8 L3 ]! q4 D/ [3 W: U/ [ 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。  . u& j4 l2 _0 O! r
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。
1 F3 q5 T& p7 e5 @ R3 u5 `( K# W) R 让我们一起探索海洋化学之美 3 L* H, O x. T. ^: E
保护我们的海洋宝藏！ ) a% t# C8 E( t5 X
一起行动起来
, g3 m- P; D. Y, q 共同呵护我们的蓝色星球！  ( ]6 ^' ^8 J: j! M0 n
清风君 6 Q L" r" Z0 N8 p- Y) B1 M# X0 j3 G
本期的科普就到此结束啦，我们下期再见~ 
# f" |- l/ j! {" o4 Q8 u 文案 | 谭欣宇 9 t% @9 U( W3 V1 Q9 |, J
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排版 | 陈宗扬 $ p/ N. J1 Y- ?; ~$ i0 ?) Q1 a
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审核 | 施蔚靖
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