收藏本站 劰载中...网站公告 | 吾爱海洋论坛交流QQ群:835383472

海洋酸化 -海洋酸化对全球环境的影响

[复制链接]
( [7 `' }7 ^% r; }$ u
& i8 L3 D) X, g3 E# b" |) ^+ o4 L1 q3 t
( v' C w% x" e% X

越来越酸的海洋

9 B: B$ H" Q6 w2 V5 A, {8 M9 g# k0 d6 R f7 N7 a; s

近年来,科学家注意到全球的海洋越来越酸了。

% d2 r, d" i+ g1 a E7 _, M

众所周知,pH值是衡量溶液酸碱度的一个标准,pH值为7的溶液是中性的,高于7为碱性,低于7为酸性。pH值降低就意味着酸度增加。

' \" P0 ~/ {( \7 w# ?8 w, c" y

有美国科学家指出,过去15年间,从夏威夷到阿拉斯加一带太平洋海域的水体,pH值降低了6%;而自工业革命以来,全球海洋表面的pH值平均降低了1.5%——目前的pH值大约为8.1。尽管pH值为8.1的海水仍然属于弱碱性,但其下降的趋势却构成了酸化。

$ c: x+ r' x8 Z- m8 ~2 ]& K

4 B. A1 G$ j/ t. a* M' d

这个数值的变化看似不大,但你要知道,pH值是基于溶液中氢离子浓度的对数计的,如果换算回氢离子浓度,那pH值降低6%就意味着海洋酸度增加了近30%。

' q4 A! u1 } M! {) N4 j 4 s" S/ i8 f( x' A0 Z( \" b1 P

毫无疑问,海洋酸化的元凶是二氧化碳的过度排放。二氧化碳是温室气体,易溶于水,而且比空气重,沉在大气的底层,海洋是吸纳它的好去处;大气中二氧化碳浓度越高,海洋就吸纳越多。目前大气中二氧化碳的含量是390ppm(ppm是百万分比浓度),海洋每天吸收近3000万吨二氧化碳;2010年,全球二氧化碳排放量是306亿吨,单海洋一年就吸收了近110亿吨。海洋为减缓全球气候变暖做出了贡献,而换来的代价却是自己的酸化。

J0 E% r/ g/ k8 X5 c

据科学家预测,如果人类以目前的速度排放,大气中二氧化碳的浓度将在2050年达到500ppm,2100年达到800ppm。如果以氢离子浓度来衡量,那时海水的酸度将较工业革命以前增加近150%。

: n# N% g4 k: y

海洋生物的末日

6 D$ C2 x* R f5 X. T; b5 i. `

海洋酸化首当其冲的受害者是海洋里的生物们。

8 b0 a" D, D- C7 H5 U. q

对于利用水中氧气呼吸的动物,即使二氧化碳的浓度增幅极小,海水中的二氧化碳也能够快速地扩散至它们体内,使体内酸度增加。为了维持体内的酸碱度平衡,各个物种会采取不同的策略来对付,比如一种办法是,既然水里的二氧化碳无法阻挡在体外,自己就放缓新陈代谢的速率,减少呼吸时制造的那一部分二氧化碳(因为这一部分二氧化碳也要先溶解在体液里才能排出体外);还有一种办法是,利用细胞膜上的离子“泵”把多余的氢离子泵出细胞外,以此来维持原有的酸碱度。不过这些策略均难以应付持续的体内酸度增加。此外,利用自身生理反应调节体内酸碱度平衡,势必引起能量消耗,合成蛋白质等其他生命活动就深受影响。长此以往,这些动物的生长将放缓,甚至停滞,大家都得了“侏儒症”。

9 O& ?; w& s! c, A% [- z1 B

不仅如此,事实上,海洋生物生命的最初阶段就可能受到酸化的影响。研究人员通过在海水中泵入二氧化碳,在实验室模拟了海洋酸化。当pH值降低0.4个单位之后(即预测中2100年海水的情况),海胆精子的游程减少了16%,游速减慢了12%,受精成功率降低了25%,这意味着在这种海水里繁殖8代之后,海胆种群的数量就将锐减至原来的1/10。

1 u4 i3 {6 B8 A9 S) a; Z

酸化还会阻碍许多物种幼体的发育。比如把一种海星的近亲——海蛇尾的幼体置于pH值降低0.2~0.4个单位的海水中,多数表现出发育畸形。对于扇贝、海螺等贝壳类动物来说,酸化更是一场灾难:它们的壳主要成分是碳酸钙,而碳酸钙易溶于酸,在酸性的环境下不容易形成,它们的小宝宝将因长不出贝壳而早早夭折。

0 V2 e8 x! G! U) g& e 1 x) b' |0 i+ F$ v( K9 P: @8 F

海洋酸化还会以另一种不寻常的方式影响海洋生物的生存。例如,许多海洋物种依赖微弱的嗅觉来进行捕食、寻找配偶及合适的栖息地。当海水的酸度增加,它们的嗅觉开始失灵了,不再具有辨别力。海洋的酸化还会影响海洋动物对声音的接收。鉴于像海豚、鲸之类的海洋哺乳动物是借助声音来导航、交流、捕食和求偶的,海洋酸化对它们生存的影响不可小觑。

* W! {) d* C& x' T

要以史为鉴

# V7 P. c Z8 y* \

事实上,海洋酸化的悲剧在历史上已经发生过一次。那是大约在2.5亿年前,地质史上称为二叠纪向三叠纪过渡的地质年代,海洋生物高达96%的物种(包括著名的三叶虫),陆生生物高达70%的物种都灭绝了。这是地球史上最严重的一次灭绝事件。查其原因,跟当时大规模的火山爆发有关。火山喷吐出大量二氧化碳和甲烷(甲烷在高空紫外线的照射下与臭氧反应,也会生成二氧化碳),那时空气中二氧化碳的浓度一度达到现在的2倍。正是当时严重酸化的海水,导致了96%海洋生物的灭绝,在灭绝事件发生后的近500万年内,海洋都没有恢复元气。——当然,人类因祸得福,是此次灭绝事件的幸存者的后代。

5 N7 v+ C! I0 H" v8 b

+ ]6 |) c! Y$ R+ D

但是要是此类事件再度重演,我们就不能置身事外了。而以目前人类排放的速度,两倍于现在二氧化碳的浓度,再过100年就可以达到,到那时,如今充满了生趣的海洋,将变得死气沉沉,了无生机,那将是怎样的惨景!

1 ?. ~! i& B1 }: U5 y% U9 B5 z # Q9 Q& r# I3 F ?& v

难道海洋生物不会进化么?进化不是一次次让它们在变化了的环境里生存下来?问题是,生物的进化通常都是一个非常缓慢的过程,如果海洋酸化是用几百万年或者更长的时间完成的,那或许大多数海洋生物都会进渐渐适应,不会造成大规模死亡,而现在海洋的酸化是在短短几百年间完成的,这就让它们措手不及,除了束手待毙,别无良策。

9 h) K" d1 {0 A6 z. [

海洋的酸化仅仅不久前才开始引起人们的重视。以前曾有人提议把大量二氧化碳泵入海洋,来减少大气中的二氧化碳,如果那些人意识到海洋酸化带来的一系列危险,大概就不会提这种愚蠢的建议了。

' ]# P) q2 H& }( i+ u" t; E

海洋已经向我们发出了SOS,我们怎能袖手旁观!

/ C5 v0 a+ C& B2 Z o6 ?
: b( r& o' f9 s- R1 y; Y; e$ |
- z$ X* _4 O! ]8 @3 s0 P) ?0 x7 L : i7 [4 s# d7 T' ]0 m" c4 j $ N- p0 A/ S4 Q$ q2 V/ p4 G6 c0 u8 O$ l) Y' ]8 r; z) E! K) r# z# H ; z0 v+ U/ K& p# G
回复

举报 使用道具

相关帖子

全部回帖
暂无回帖,快来参与回复吧
懒得打字?点击右侧快捷回复 【吾爱海洋论坛发文有奖】
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册
空气能
活跃在2026-4-9
快速回复 返回顶部 返回列表