北极光旅行 发表于 2019-11-22 17:10:32

海洋酸化–对全球海洋生物的严重威胁

北极,环境,法罗群岛,格陵兰岛,冰岛,挪威,科学



海洋酸化可能是人类应对气候变化的最破坏性结果。简单来说,这意味着海洋变得越来越酸性,全球海洋的pH值正在下降。海洋酸化是二氧化碳向大气排放的直接结果,并且是对全球海洋生物的严重威胁,尽管许多人指出,这也许是因为其酸化作用是在水下发生的,不像在陆地上发生的那样容易被察觉,因此人们普遍认识到并理解不断增长的海洋酸化作用没有应有的强烈,特别是在北部的捕鱼国家中。

海洋生物学家,冰岛海洋和淡水研究所的研究专家,海洋酸化的主要机构HrönnEgilsdottir博士在最近的一次采访中对此进行了描述。简而言之,海洋酸化的原因是大气中二氧化碳的吸收,但是众所周知,自从我们开始燃烧化石燃料以来,人类一直在向大气中添加二氧化碳。海洋吸收了人类增加到大气中的二氧化碳的约四分之一。这种吸收改变了海洋的化学平衡,并导致pH值下降,这种变化我们称为海洋酸化。”

“海洋在地球历史上发生了变化,但过去数十万年来海洋环境一直相当稳定。我们时代的海洋酸化始于20世纪的某个时候,当时大气中的CO2浓度开始以惊人的速度上升。1970年代,科学家开始意识到,通过向大气中添加二氧化碳,人类可能会导致全球变暖。然而,直到本世纪初,科学家才意识到由于大气中二氧化碳的吸收,海洋确实变得越来越酸性。定期对海水化学物质进行长期监测发现,全球范围内海水的pH值正在下降。”


海洋酸化-简单的真相


海洋酸化是我们近年来已熟悉的一个术语。与海洋污染有关的是海洋生物多样性,二氧化碳排放量和气候变化的总体变化。到目前为止,我们大多数人可能已经意识到,海洋酸化没有任何积极意义。我们也许还远远没有看到它可能对我们的海洋,海洋生物和经济造成最严重的影响。由于海洋覆盖了我们星球表面的70%以上,因此危在旦夕。这我们知道。但是,海洋酸化的科学,确切的含义,发生的原因以及在何处感受到最大的影响,可能尚未得到广泛的了解。
为了了解基本事实,JONAA向冰岛海洋酸化的主要主管部门之一,冰岛海洋与淡水研究所海洋生物学家兼研究专家HrönnEgilsdóttir博士提出了一些基本问题。自2006年以来,作为海洋科学家,海洋酸化一直是她研究工作的重点。



那么,海洋酸化最简单的定义是什么?
HrönnEgilsdottir解释说:“海洋酸化是一个术语,仅表示海洋变得越来越酸性,全球范围内的pH值正在下降。”


是什么导致海洋酸化?
“海洋酸化的原因是从大气中吸收二氧化碳,但众所周知,自从我们开始燃烧化石燃料以来,人类一直在向大气中添加二氧化碳。海洋吸收了人类增加到大气中的二氧化碳的约四分之一。这种吸收改变了海洋的化学平衡,并导致pH值下降,这种变化我们称为海洋酸化。”


我们知道海洋酸化何时开始吗?
“海洋在地球历史上发生了变化,但过去数十万年来海洋环境一直相当稳定。我们时代的海洋酸化始于20世纪的某个时候,当时大气中的CO2浓度开始以惊人的速度上升。1970年代,科学家开始意识到,通过向大气中添加二氧化碳,人类可能会导致全球变暖。然而,直到本世纪初,科学家才意识到由于大气中二氧化碳的吸收,海洋确实变得越来越酸性。定期对海水化学物质进行长期监测发现,全球范围内海水的pH值正在下降。”

“海洋吸收了人类增加到大气中的二氧化碳的约1/4(四分之一)。这种吸收改变了海洋的化学平衡,导致pH值下降,这意味着海洋酸化。”


如何检测海洋酸化的影响?
“目前,科学家们面临的一个问题是缺乏对生态系统的基本监控,这使我们无法发现由于海洋酸化而导致的生态系统的早期变化。这意味着,即使由于海洋酸化已经发生了一些生态系统变化,我们也不大可能意识到它们,或者至少不可能说出这些生态系统变化是否是由于海洋酸化或其他环境造成的变化。

随着人们对海洋酸化问题的认识日益提高,对这些变化的潜在生态系统影响的研究也有所增加,”Egilsdóttir补充说,“海洋生态系统自然是复杂的,因此需要投入更多的精力。研究,以便我们可以检测到海洋酸化引起的生物变化。”


在海洋环境中受海洋酸化影响最大的是什么?
“最脆弱的生物是钙化生物,因为它们生产碳酸钙的难度越来越大。双壳类,腹足类和海胆类被认为对海洋酸化特别敏感。例如,美国西海岸的牡蛎孵化场已经看到了海洋酸化对牡蛎幼体存活的重大负面影响。”

“尽管钙化生物特别容易受到这些变化的影响,但已证明其他生物受到影响,包括鱼类。例如,大西洋鳕鱼是北极地区极有价值的渔业鱼类,但最近的研究表明,海洋酸化可能导致较少的健康幼体发育,因此可能对鳕鱼种群的吸收产生负面影响。”

“很少有发表的鱼类研究表明,我们确实需要认真对待海洋酸化问题,但是由于我们仍然依赖如此有限的信息,因此很难说随着海洋继续变得越来越酸化,鱼类资源将受到怎样的影响,”埃格斯多蒂尔。

“最脆弱的生物是钙化生物,因为它们生产碳酸钙的难度越来越大。双壳类,腹足类和海胆类被认为对海洋酸化特别敏感。例如,在美国西海岸的牡蛎孵化场已经看到了海洋酸化对牡蛎幼体存活的重大负面影响。”


海洋酸化对我们高北部地区有什么影响?
Egilsdóttir说:“北极和亚北极地区不仅经历了特别快的海洋酸化速度,而且由于其他原因,它们也特别容易受到这些变化的影响。”

“海洋酸化一词描述了pH值的下降,但这些变化实际上比这更动态。当将CO2添加到海水中时,还会发生的事情是碳酸盐(CO3)的浓度降低,但碳酸盐是碳酸钙(CaCO3)的两个组成部分之一。许多海洋生物,例如双壳类,蜗牛,海胆,各种藻类,珊瑚等,都会产生碳酸钙。”

Egilsdottir进一步解释了对北极水域的负面影响。海洋酸化和碳酸盐浓度的降低意味着,这些生物生产壳或结构的能量需求将越来越大。在高纬度地区的问题是,由于海水温度低,那里的碳酸盐浓度已经很低。因此,这种资源碳酸盐在北极和亚北极地区已经很低浓度。我们可以说这种建筑材料变得越来越昂贵,但在这些寒冷地区已经很昂贵了。”

海带森林可能在经历海洋酸化的海洋世界中发挥重要作用。例如,有人提出,拥有大量生物多样性的海带森林可以作为对海洋酸化敏感的物种的避难所。这是因为藻类可以光合作用,从而从周围环境吸收二氧化碳。通过这种方式,大型藻类,特别是海带森林,可以提高周围海水的pH值。”


我们知道问题所在,并且知道问题的根源-CO2排放量。人类社区,政府和行业都需要朝着减少二氧化碳排放量的目标努力。即将出现一些地球工程解决方案,旨在从污染行业或直接从大气中捕获和存储二氧化碳,尽管这些解决方案在某种程度上可以帮助我们,但现阶段唯一真正的解决方案是以任何可能的方式限制二氧化碳的排放

您的工作大部分在水下-肉眼可见海洋酸化的影响吗?
“不,至少不是这样,因此可以肯定地说观察到的影响是由于海洋酸化造成的。海洋生态系统不稳定,我们正在以多种方式改变它们。因此,了解是否由于海洋酸化而导致生态系统发生变化的最好的方法(如果不仅如此)是使用科学方法系统地研究生物群落及其环境。”

Egilsdóttir补充说:“但是,在世界各地,CO2会从海底自然渗出,从而导致局部海洋酸化。这种二氧化碳渗漏在世界范围内很少见,通常与水热活动有关。研究人员已经使用这些渗漏来研究整个生态系统如何对海洋酸化做出反应,并且在这些地点经常可以用肉眼看到其影响。经常在通风孔处观察到的变化的例子包括蜗牛壳更薄,藻类肉更多,但以钙化藻类物种为代价。

在JONAA的较早文章中(见此处),海藻可能在对抗海洋酸化中发挥了重要作用。为何如此?
海带森林可能在经历海洋酸化的海洋世界中发挥重要作用。例如,有人提出,拥有大量生物多样性的海带森林可以作为对海洋酸化敏感的物种的避难所。这是因为藻类可以光合作用,从而从周围环境吸收二氧化碳。通过这种方式,大型藻类,特别是海带森林,可以提高周围海水的pH值。”

是否有可能扭转这种增加海洋酸化的趋势,甚至完全阻止这种趋势?
“实际上没有任何办法可以扭转已经发生的任何变化-现在重要的是我们要尽力将损害限制在最大程度。我们知道问题所在,并且知道问题的根源-CO2排放量。人类社区,政府和行业都需要朝着减少二氧化碳排放量的目标努力。即将出现一些地球工程解决方案,旨在从污染行业或直接从大气中捕获和存储CO2,尽管这些解决方案在某种程度上可以帮助我们,但现阶段唯一真正的解决方案是以任何可能的方式限制CO2的排放, ”海洋生物学家HrönnEgilsdóttir博士说。
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