海洋學家擬建國際海洋監測網探海洋酸化
2012-07-18
據《Nature》網站近日報道，全球海洋學家共同努力追蹤海洋酸化狀況的計劃正在逐步成型，他們將于本周擬定搭建國際監測網絡的具體方案，希望借助遠程等檢測二氧化碳所致的海洋酸化對于水生生物的影響。www.yiqi800.com
海洋酸化是指由于吸收大氣中過量的二氧化碳，導致海水酸堿度降低的現象。海洋表層水的pH值約為8.2，呈弱堿性。研究人員估計，自19世紀工業革命以 來，海洋的酸度已經上升了30%。以此種酸化速度，2100年這一數字或將下降到7.8。海水酸性的增加，將改變海水化學的種種平衡，使依賴于化學環境穩 定性的多種海洋生物乃至生態系統面臨巨大威脅，例如，越來越酸的海水能夠破壞珊瑚和牡蠣貝殼中包含的碳酸鈣，或是損壞某些海洋浮游生物的骨骼等。因此，科 研人員需要更清晰的數據來評估海洋酸化嚴重的地區，并利用模型對未來的發展趨勢進行推測。
美國國家海洋和大氣管理局下屬太平洋海洋環境實驗室的理查德·費利表示，科研人員經過數十年的巡航考察發現，大部分的海水酸化發生在少數的幾個公海地點， 但這種監測方式十分昂貴。他說：“我們正在嘗試建立大量具有自動化系泊設備的監測點，其可以通過衛星將數據傳輸給研究人員，使科學家基于相關數據驗證海洋 的酸化模型。”費利等人期望，監測點的數量能夠在未來10年從20個攀升至60個，形成追蹤海洋酸化狀況的全球監測網絡，并使每個國家都能支持自己的酸化 監測，令酸化監測成為巡航艦載測量的例行部分。這一監測計劃將由海洋酸化國際協調中心領導，由國際原子能機構主持。
費利坦言，目前沿海生態系統的監測功能最弱，然而這些區域卻最需要對于海洋酸化程度的追蹤。以太平洋西北地區為例，酸化程度可因上升流攜帶的大量溶解的二 氧化碳而增強，致使牡蠣培育的收益率在2005年至2008年間下降80%左右。而當地研究小組提供的有關上升流的監測設備，可使培育機構及時調整運營部 署，避開酸性海水的突襲。這一戰略能在2011年為太平洋西北地區的牡蠣產業節省3500萬美元，可謂是監察觀測系統十分實用的一個方面。
《Science》雜志近期發布的一份研究報告顯示，全球海洋正在迅速酸化，且速率是過去3億年來最快的，甚至快于5600萬年前溫室氣體急劇增加的時期。
迅速被酸化的海水將腐蝕能給許多動物和植物提供棲息地的珊瑚礁，讓貝類和牡蠣難以長出保護性的外殼，還可能損害魚類的生長。盡管已有少量研究發現，一些浮 游生物會逐漸適應海洋酸化，例如一種叫做海洋球石藻的微小浮游生物，與未經進化的同類相比，其維持鈣質外殼的能力要高出50%。但是研究人員依舊強調出對 海洋酸化的警惕不容質疑。
據路透社報道，美國國家海洋和大氣管理局局長簡.盧布琴科(Jane Lubchenco)在近期美國國會的一次有關海洋酸化的聽證會上強調目前這種現象需要引起人們的強烈關注。
研究者們對5600萬年前一次長達5000年的溫暖時期進行了研究。他們認為，那一時期氣溫偏高的主要原因可能是大規模的火山活動導致碳元素大規模泄漏到 大氣中，那也是過去3億年來與目前的狀況最為相似的一段時間。當時大氣中的碳元素含量翻了一倍，平均氣溫升高了6攝氏度。同時，在這5000年的時間里， 海洋的酸性PH值上升了0.4個單位。
這些數據十分驚人，可是本次調查報告的作者、來自美國哥倫比亞大學拉蒙—多爾蒂地球觀測所的巴爾貝爾.霍恩斯基(Baerbel Hoenisch)認為，與大約150年前開始的工業革命時期排放到地球大氣中的碳元素含量相比，當時造成全球變暖和海洋酸化的碳元素含量就是小兒科了。
霍恩斯基說，這一時期被稱為古新世到始新世極熱時期，約在恐龍滅絕900萬年后。在那段時間里，海洋的酸性PH值平均每個世紀約上升0.008個單位。當 時酸化的海水導致不少珊瑚種類滅絕，生活在海底的許多種單細胞有機體從此消失，這也使得居于食物鏈更高層的其它植物和動物漸漸走向滅亡。
這項研究還顯示，20世紀以來，海洋的酸性PH值增加了0.1個單位。據預測，到2100年，這一數值還將增加到0.2或0.3個單位。而根據聯合國氣候變化委員會發布的預測，本世紀全球氣溫可能會上升1.8到4攝氏度。
霍恩斯基說：“在5600萬年前的極熱時期所發生的溫度變化與今天相比小得多，但當時仍然因為溫度上升而出現了生態系統的改變，這讓我很擔心我們的未來會發生些什么。”
有些質疑氣候變化的人常將過去由自然事件引起的溫暖時期作為證據，指認現在的變暖趨勢也不是由人類活動所引起。盡管霍恩斯基也注意到大規模的火山活動等自 然因素很有可能是造成古新世/始新世極熱時期的首因，但是她認為當時氣候變暖和海水酸化的速率與現在相比仍相當溫和，因為那一時期長達5000年，而現在 才不過一個世紀。
美國國家海洋和大氣管理局的海洋學家理查德.菲力(Richard Feely)并未參與這項研究，但他認為了解過去有助于更好地預測未來：“這些研究能讓你從時間上把控過去海洋的酸化，因為酸化是一個緩慢長期的過程。我 們在未來幾十年中做出的決定可能在長遠上來說會造成深刻的影響。”
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