海洋酸化的成因是什么?有何影响? - 海洋酸性化机制

[复制链接]
' _$ [ j" [. R5 ~; N* x5 \( K
, s& s$ i( ~. i' e* ?: K% E: ^

“带你的孩子们去看珊瑚礁吧,到下个世纪末,它们将会统统消失。”

0 G" }) W3 E8 _0 ?" o: j

——某海洋学家

8 K; \( F" L) m6 n2 o8 A: h

(该句话可能有点武断,然而找了半天没有找到来源,烦请了解的知友告知。)

/ L( X# r. U8 {$ r& `+ T& r5 J5 v. C

1. 什麽是海洋酸化

8 K3 V% v, V+ }2 Z8 p3 f- w

一图胜千言。如下:

2 ^; W6 x/ i7 k4 s2 H
3 x) r1 Z$ q M' L0 \4 I% i9 c* ?

图1 红色是大气二氧化碳,深蓝色是海洋二氧化碳,青色是海水pH值(酸碱程度,越小酸性越强)

1 a$ T6 e0 j1 X! o

伴随着大气人为二氧化碳的剧增,更多的二氧化碳进入到海洋中。大约由30%的大气二氧化碳被海洋吸收,造成海水pH值的降低,海水酸性增强的过程,称为海洋酸化。

E1 H# H2 G* [( y0 R1 h4 J

2. 为什么海洋会酸化?

* T# }: M& e: C8 t) H1 f

海洋中存在基本的碳酸盐系统的平衡如下:

h1 N. k% j4 q% a: Q2 u5 N
2 v; c1 F! Y2 }9 W

图中的箭头是个双向箭头,表明该平衡会随着条件的不同而移动,取决于平衡左右两边浓度的大小。

1 b) |* j; R, S8 i4 r; j0 @

当海水中二氧化碳增加的时候,平衡向右方移动,倾向于放出更多的氢离子,因此海洋的酸性因此增强。

$ m5 B9 D. n+ Q5 d& P# [

3. 影响

w; v: w* z; }" w) z) Y/ f

从图中来看,pH值自1990年以来“仅仅”降低 了0.05,未来估计也“只会”降低0.3到0.5。然而回忆一下高中化学,pH值是氢离子浓度的对数。每0.1的pH增加,氢离子浓度大约变化29%,这样看来变化就颇为可观了。

" ^- c q9 } ]; @

而生物对于酸碱度的要求是很严格的,首当其冲受到影响的,就是珊瑚礁及其造就的生态系统。

0 y! c! g& |- Y& E

珊瑚虫通过形成碳酸钙的骨骼,聚合成多丰富的珊瑚礁,为鱼类和其他的动物提供了生活的环境。而碳酸钙溶解度随着酸性的增强会逐渐增强,也就是说海洋酸化会使珊瑚礁“缺钙”白化,甚至溶解。

4 t" X/ i" A/ n, n2 ]

珊瑚礁生态系统又是海洋中生产力最强的生态系统,被称为“海洋中的热带雨林”。虽然仅占海洋面积的0.1%,然而约21%的海洋物种依赖于珊瑚礁生存。珊瑚礁受到海洋酸化造成的经济损失估计300-3750亿元每年[1],乃至高达1万亿(根据这个研究[2])。至于难以定量的观赏价值、生态价值、科研价值,以及包括其他受影响的生物(如海星、扇贝甲壳类),如果按照“高排放”的趋势发展下去,堪称人类文明史上最大的生态灾难

/ B- i) _ p) B! g

这才有了开头某海洋学家的那句话。当然,现在就说酸化将摧毁珊瑚礁为时尚早,至少,我们还有机会挽救这些美丽而脆弱的东西。而公众的海洋认识是挽救和保护的基础。

! w/ V$ v: D# \! e8 o! I6 z. Z C4 o

图片来自谷歌,侵删。

8 c, `4 g2 w6 e/ |$ W& M: n/ W
! t% p. o" D2 b/ V/ L

丰富多彩的珊瑚礁系统[3]

9 z. f6 a' Z% a- _4 n
5 e* l7 j5 d( @! e# L

珊瑚礁白化(当然白化不仅仅是由于酸化,与海水变暖也密切相关)[4]

, F, j0 Y+ P; \) i& R+ m$ ?; ]
* @' m( _; X* t+ I# k

浮游生物的甲壳受到酸化的影响而溶解[5]

! P4 T' K. J8 f% S! A# k. g/ C( x B

参考文献

W% K" I6 Z2 A u) S3 j- _

[1]

http://www.igbp.net/publications/summariesforpolicymakers/summariesforpolicymakers/oceanacidificationsummaryforpolicymakers2013.5.30566fc6142425d6c9111f4.html/ Z3 L! r: U% y8 @( e7 q& y; G

[2] Brander, L.M., Rehdanz, K., Tol, R.S.J., Van Beukering, P.J.H., 2012. The economic impact of ocean acidification on coral reefs. Climate Change Economics 3(1):1250002, doi:10.1142/ S2010007812500029.

, b2 h; v# r3 m, V

[3]

http://www.earthtimes.org/newsimage/ocean-acidification-threatens-coral-reefs_306.jpg 9 w+ _5 F0 \6 G2 O

[4]

https://www.google.com/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRxqFQoTCNuv0fndrMgCFQIYPgodbVgMmQ&url=https%3A%2F%2Femmachutchinson.wordpress.com%2F2015%2F02%2F12%2Focean-acidification-a-hidden-impact-of-climate-change%2F&bvm=bv.104317490,d.cWw&psig=AFQjCNEacvh4Qw_7JiCZCajWXxnI3w30Qg&ust=1444182693112612; c1 H1 x' L3 f" X# c2 w

[5]

http://ocean.si.edu/sites/default/files/styles/overview_main_688x475/public/photos/PMEL_Feely_dissolving-shells_main_1.jpg?itok=TboPlgyZ 7 _, E& ]" { D' |( G
/ d/ e5 Y2 U. b" R# j. i 8 k0 i! j4 Q3 v9 ?# Y; W/ _. L 3 W: `3 s) l7 W
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
汉再兴
活跃在昨天 00:53
快速回复 返回顶部 返回列表