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什么是海洋酸化?

 死去的珊瑚礁。
海洋酸化是气候变化的另一种影响,正在杀死世界上的珊瑚礁。
图片:©Shutterstock)

海洋酸化是指由于全球二氧化碳排放量增加,我们星球海洋变得更酸性的过程。 

自工业革命以来,专家估计 地球 的海洋吸收了超过四分之一的大气 二氧化碳 化石燃料燃烧释放的二氧化碳。进入海洋后,溶解的二氧化碳会经历一系列化学反应,从而增加 离子同时降低海洋的pH值和碳酸盐矿物质-这个过程称为海洋酸化。 

研究表明,海洋酸化可能对海洋生物和其生计取决于我们海洋资源的社区产生重大影响。

是什么导致海洋酸化?

当来自大气的二氧化碳溶解在海水中时,会形成碳酸并释放出氢离子。酸度或碱度取决于溶解在水中的氢离子(H +)的数量,并取决于pH值。这些氢离子与可利用的碳酸根离子(CO3-)结合形成碳酸氢根(HCO3-),耗尽了海洋中可利用的碳酸根。这很重要,因为海洋中碳酸盐的减少使钙化生物如: 珊瑚 ,蛤,海胆或浮游生物形成其碳酸钙(CaCO3)壳或骨骼。

弗吉尼亚大学环境科学教授斯科特·多尼(Scott Doney)告诉Live:“目前,我们每年向大气释放约100亿吨碳,其中约有20亿吨向海洋排放。”科学。 

自200年前开始工业化以来,海洋地表水的pH值降低了0.1个单位。这看起来似乎不多,但pH是对数的,这意味着每个单位代表酸度增加了十倍。 0.1表示酸度大约增加30%。据估计,到本世纪末,如果全球排放继续采用“一切照旧”方法,pH值可能会下降0.4个单位。 政府间气候变化专门委员会.

事实上, 研究人员发现 在过去的3亿年中,我们的海洋变得比以往任何时候都更快地变得酸性,这个时期涵盖了四个大灭绝。

多尼说:“追溯到1950年代,人们一直担心海洋会吸收所有这些碳。” “我们知道这会改变海水的化学性质,但是直到90年代后期,我们才知道生物对海洋酸化的敏感程度。”

称为翼足类的海洋纳奈尔的壳因海水酸度的增加而溶解。翼足类是美国西北太平洋沿岸幼鲑的重要食物来源。 (图片来源:NOAA)

海洋酸化对珊瑚和其他海洋生物有何作用

不幸的是,许多对海洋酸化最敏感的生物构成了海洋环境中生态食物网的基础。对这些物种的威胁使更多的海洋生物面临风险,反过来,依赖海洋曾经丰富的资源的社区也面临威胁。像珊瑚这样的动物,已经受到威胁 海洋温度上升尤其容易受到海洋酸化的威胁。 学习 研究表明,海洋酸化程度的提高对许多珊瑚物种生长其钙骨架的能力产生了负面影响。

另一方面,研究表明,微小的,钙化的浮游植物称为球墨石藻正暂时利用不断变化的气候。这些单细胞的植物状生物大量生活在地球的上层,通过光合作用吸收阳光和二氧化碳。 球墨镜 以碳酸钙形成的美丽而精细的铠甲微观平板而著称,被称为球石。微小的藻类是我们海洋的主要钙化剂,是地球碳循环的重要贡献者。当球花珊瑚死亡时,它们的方解石壳沉入海底,积碳。

“在过去的几十年中,二氧化碳的增长一直以不同的方式偏向于球墨镜,因为它们 光合作用 系统还没有被(二氧化碳)饱和,多余的能量转化为更高的增长率,”北卡罗来纳大学威尔明顿分校海洋科学中心的研究员萨拉·里维奥-卡勒说。二氧化碳水平达到一定阈值时,其增长率将停止增长,因为它们将不得不将更多的能量转移到钙化中,而不是生长和分裂。从这个意义上讲,球墨石与其他钙化石没有太大区别,与海洋酸化相关的低pH值最终将使它们难以钙化。” 

海洋酸化如何影响人类?

多尼说:“珊瑚是我们所谓的基础物种,因为它们产生了其他生物居住的栖息地。如果珊瑚发生转移或变化,它将影响到每个人。”包括人类。 

“珊瑚对发展中国家特别重要。许多沿海小岛国依赖 珊瑚礁 他说,“因为它们的食物供应以及他们通过娱乐和旅游业获得的收入。珊瑚的存在还保护了海岸线免受风暴和海浪的侵袭,因此,如果这些珊瑚礁开始受到侵蚀,保护作用就会减弱。”

海洋酸化的影响是不平等的。与其他地区和生物相比,某些地区和生物将受到更大程度的影响。许多沿海水域已经在遭受海洋酸化的负面影响。河流可以将污染和酸性更强的水带入沿海环境,从而增加压力。海洋上升流使洋流将更深的二氧化碳从海洋深处带到地表,这也加剧了海洋酸化对沿海水域的影响。 

有关: 除贝类外,海洋酸化对人类有害(Op-Ed)

多尼说,美国的西北太平洋和东北大西洋沿岸特别危险。这些地区拥有价值数百万美元的贝类产业,这些产业已亲眼目睹了局部酸化的影响。 牡蛎养殖场 在数十亿只牡蛎幼虫从海洋酸化中溶解之后,西北太平洋地区的主要生产失败。该地区的野生鲑鱼渔业也可能处于危险之中,因为众所周知的是称为翼足纲(一种主要的幼鲑食物来源)的海洋蜗牛的壳。 在酸性条件下溶解.

无论您是海洋中的微小浮游植物还是爱好陆地的人,从长远来看,海洋酸化很可能会影响您的生活。坏消息是,随着全球二氧化碳排放量的持续增加,我们的海洋将继续变得更加酸性。 

多尼说:“最好的情况是,我们要稳定我们的碳排放。现在,我们大气中的二氧化碳约为每百万分之410。”这一水平将使海洋酸化最终稳定下来。他说:“最糟糕的情况是我们不放慢碳排放,而且酸化继续增长。” “将有一定的门槛,生态系统将达到无法维持的水平。”

其他资源: 

7条留言 论坛评论
  • 金狮 2020年2月7日04:23
    尽管发生了明显的变化,但自2011年以来,福岛核电站的严重核电站融化仍在我们的大气和海洋中不断渗漏,这也许也是一个主要的促成因素。
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  • ty2010 2020年2月7日04:50
    管理员 said:
    全球二氧化碳排放量的增加不仅使我们的星球升温速度惊人,而且还使我们的海洋变得更加酸性。

    什么是海洋酸化? : 阅读更多

    氮气流失了吗?解决方案是减少使用量或重建沼泽,三角洲等在到达海洋之前被中和的东西。另外,释放磷酸盐,因为这有助于分解。

    //www.sciencedaily.com/releases/2019/07/190715164652.htm//www.npr.org/2019/07/16/742050975/floridas-corals-are-dying-off-but-it-s-not-all-due-to-climate-change-study-says//www.lenntech.com/periodic/water/nitrogen/nitrogen-and-water.htm
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  • dk72 2020年2月13日21:50
    金狮 said:
    尽管发生了明显的变化,但自2011年以来,福岛核电站的严重核电站融化仍在我们的大气和海洋中不断渗漏,这也许也是一个主要的促成因素。
    这些变化已经在福岛核电站灾难发生之前得到了记录和跟踪。此外,酸化不是辐射的预期结果,这是完全不同的问题。
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  • ty2010 2020年2月13日22:26
    dk72 said:
    这些变化已经在福岛核电站灾难发生之前得到了记录和跟踪。此外,酸化不是辐射的预期结果,这是完全不同的问题。
    辐射将成为压力,减慢吸收碳等生物的繁殖。通常,这可能影响不大,但目前钙,磷和氮的含量不足。
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  • JeetsN123 2020年12月7日20:14
    雀科 said:
    酸化是神话
    为什么会这样呢?
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  • 人类学 2020年12月8日01:18
    雀科 said:
    因为在100年前或更短的时间内还没有度量标准,所以没人知道它是如何波动的
    您不知道海洋贝壳化石可以追溯到5亿年前吗?
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  • 人类学 2020年12月8日04:15
    雀科 said:
    化石是岩石,它们不是生物,因此它们无法确定海洋酸水平

    再试一次
    等一下
    //www.sciencemag.org/news/2010/07/marine-creatures-survived-ancient-ocean-acidification
    “意大利米兰大学的微古生物学家Elisabetta Erba和瑞士苏黎世瑞士联邦理工学院的地球化学家Helmut Weissert想要评估高酸度如何影响古代海洋生态系统。他们研究了两个古海沉积物中的化石。钻探地点-一个来自意大利北部现在地上的地层,另一个来自太平洋中部深水的地点:“太平洋是当时唯一的大洋。” Erba说。钙质纳米浮游生物(现代浮游生物的微观祖先)的化石标本的数量和状况。这些生物的壳大部分由CaCO3组成,因此可以揭示它们的整体健康状况和海洋化学状态。”
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