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海洋面臨嚴重挑戰

2006年10月8日

說起海洋和氣候,科研人員和一般人都首先會注意到海平面升高以及海表溫度升高的問題。然而最近一段時間,另外一個問題也越來越引起人們的關注。海洋也在不斷吸收不可再生能源燃燒所產生的二氧化碳氣體。二氧化碳氣體導致酸雨形成,毀壞森林和岩石,對海洋當然也有著不利的影響。

活躍於大海中的鯨魚圖片來源: AP

不久前,五十名專家在美國聯合發表了一份有關該問題的報告,警告海水的酸化正在危及整個食物鏈。原因是隨著海水酸化的加劇,許多海洋生物,從一些微小的浮游生物到珊瑚,就不能正常形成石灰質的骨骼或硬殼。這是一個緩慢而長期的過程。海洋不斷吸收發電站、工廠、汽車所排放的部分二氧化碳氣體,這些廢氣在水中變成了碳酸。可以想像,這樣一來,海洋會變得越來越酸。

美國海洋物理學家理查德.費裡是報告的作者之一,他說:「海水酸化還是一個相當新的課題。長期以來我們並不知道這個問題有多麼嚴重。從工業化時代開始以來,海洋大約吸收了一半的二氧化碳廢氣。海水的酸度因此上升了約30%。這是一個非常大的變化。」

這樣的趨勢還在繼續。新報告中描述了今後可能導致什麼樣的變化。作者們向氣候研究人員請求幫助。他們的看法是應該將海洋的化學成分納入今天的全球氣候模式中,進而模擬海洋隨著時間的推移還會發生些什麼變化。從氣候研究所預測的今後二氧化碳含量的上升比例出發,海水的pH值到本世紀末就會下降0.4,也就是說,氫離子濃度會增加2.5倍。如果空氣中的二氧化碳含量到2100年是工業化前的三倍,那麼就會出現這樣的情況。

pH值下降,氫離子濃度上升,這只是海水酸化的化學描述。而這種酸化的程度還相當大。對此,理查德.費裡等科研人員感到憂心忡忡。因為海水越酸,它所含的碳酸鹽或者鹼就會越少。 而許多海洋生物種類的存在依靠可融於水的碳酸鹽,比如珊瑚,蝦,蟹,海星有著石灰質的骨骼,海螺,貝殼有著石灰質的殼。如果大氣中的二氧化碳含量增加兩倍,那麼,很多海域都會出現碳酸鹽不足的問題。這樣一來,許多海洋生物不能形成石灰質的殼。其後果是嚴重的。因為這些海洋生物中有許多是三文魚,鯡魚,鱈魚等食用魚的食物。

費裡認為,海水不停吸收二氧化碳氣體會導致海洋的食物鏈出現斷裂。如果海洋浮游生物中沒有足夠的小蝦,螺絲,貝殼,那麼甚至連魚類的數量也會受到影響。實驗室研究證明,蝦蟹和貝殼類現在可能就已經遇到不能從海水中得到足夠的物質來形成石灰質硬殼或骨骼的問題。

加利弗利亞州立大學的生物學家維多利亞.法比瑞說:「在一些情況下,它們的骨骼和殼會變軟或變薄。我們發現,在二氧化碳濃度變高的情況下,一些海洋浮游生物不能正常形成石灰質的殼。」

請注意,這些是實驗室玻璃缸裡得出的結果。海洋中真實的情況怎樣,法比瑞和報告的其他作者還不太清楚。海水酸化的問題現在才剛剛進入海洋研究的視野。法比瑞認為,無論如何都應該更加密切地關注這一問題。這位美國生物學教授擔心,海洋生物是否有足夠的時間來適應這種過酸的環境,他說:「每天都在分裂的單細胞海藻也許有機會去適應這種環境的變化,但從微小的浮游生物開始情況就不同了。因為它們的繁殖期不是一天,而是半年或者一年。讓它們去適應海水變酸就要難得多。」

溫室氣體排放量的提高不僅會讓冰川融化,海平面上升,還會導致海洋生存條件發生變化,威脅海洋生態體系。但是,許多人仍然不瞭解這一點。理查德.費裡希望有關海水酸化的新報告能夠改變這種狀況,他希望公眾更多地加以重視這個非常嚴肅的問題,德國,挪威,英國等國是首批積極從事該領域研究的國家。希望很快展開國際性的研究項目,調查世界範圍的海水酸化有哪些後果。

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