全球变暖与海洋酸化VIP专享VIP免费

众所周知，由于人类活动使大气中二氧化碳的浓度上升，其温室效应使全球变暖。由此引发的气候变化等现象将对生态系统及人类产生深刻的影响。～说到地球环境，很多人就会联想到全球变暖，其实海洋酸化也是人们迫切要面对的一个环境问题。人类活动产生的二氧化碳对海洋有什么影响?科研人员从一项对此所进行的全球调查得出了结论。自工业革命以来，大气中近乎一半的碳被海洋吸收了。2005年7月，英国国家学院任命的国际科学家小组提交的一份报告称，随着全球二氧化碳排放量的持续增长，越来越多的二氧化碳与海水发生反应，产生大量重碳酸盐和氢离子，导致表层海水的酸度增加。海洋酸化引起人们警觉在上一个冰川时代，地球海洋的pH值为8．3，自工业革命以来，随着大量二氧化碳的排放，海水pH值曾降到8．2，而现在为8．1。如果全球的二氧化碳排放量持续增长，除非发生全球性自然灾难，海洋的表层海水在持续3O亿年的平稳发展后，面临着酸化的危险。美国加州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的气候学专家肯·卡尔和他的同事们模拟了一个场景，让人类工业活动以现在的情况继续进行，二氧化碳的排放量随着人口和经济的增长也持续增加，然后随着石油煤炭等资源的枯竭，排放量再逐渐减少。结果，根据这个发展趋势，到2300年全球大气二氧化碳水平将达到现在的5倍，表层海水的pH值会降低到7．4，并将保持该值达几百年之久。科学家指出，海洋酸性增加将是继全球变暖和海洋污染之后影响人们生活的第三大问题。在过去的200年里，海洋吸收了近一半人类排放的二氧化碳，并且现在吸收每人每年产生的1吨的二氧化碳。如果酸性增加，海水处理二氧化碳的能力将下降。虽然人们目前还不清楚海水酸度的改变会带来什么后果，但已有研究发现，自上个世纪8O年代以来，全球海洋的生产力已降低了6％。有关海洋酸化的最早研究可以追溯到1956年，当时美国加州斯克里普斯海洋研究所的地球化学家罗杰·雷维尔和汉斯·修斯提出，必须测定空气和海洋中的二氧化碳含量，以便“更清楚认识到预知的大量工业生产的二氧化碳可能对未来5O维普资讯http://www.cqvip.com·前沿·年气候产生的影响。”在那个时代，他们的观念有些超前，因为在当时，科学家们还不能肯定人类排放的二氧化碳是否真正会在大气中累积起来。一些科学家认为，二氧化碳将被海洋无害地吸收，或被陆地上生长的植物恰当地吸收掉。雷维尔等科学家选择在偏远地点安装仪器，这些地点远离二氧化碳来源地和沉积地，这样便不会引起测定结果无规律地变化。他们选择的一个地点位于南极，那里几乎远离任何人能够到达的工业活动地与植物生长地；另一个地点则位于美国夏威夷州莫纳罗亚山顶上新建的气象站。莫纳罗亚山的监测活动从1958年一直持续到现在至今。由于夏威夷没有南极洲那么遥远，它见证了二氧化碳水平急剧升降的情况。二氧化碳水平升降与北半球植物生长季节同步，但是在每年末，这种温室气体的浓度总是高于它12个月前的水平。因此，没过多久，科学界就认识到雷维尔是正确的，二氧化碳进入大气必定有许多留在那里。雷维尔的预测还正确地表明，很大部分二氧化碳最终会进入海洋，而且雷维尔很久以前就明白，进入海洋的二氧化碳会彻底改变海水的化学性质。与气候变化的某些方面不同，这种效应的真实性——本质上是海洋酸化，这一点并不存在多少争议，尽管现在科学家还在继续揭示海洋酸化的全面影响。酸化正在变得越来越严重雷维尔等科学家进行了半个世纪的记录，这极有价值，但是连贯起来看，这段时间对评价现状来说还是太短了。然而，通过测定南极地区冰川中所保留下来以往数十万年冰芯中的气泡成分，科学家们已经能够获得更长时间范围的信二氧化碳急剧增加，主要来源是燃烧化石燃料的——煤炭、石油和天然气。与活体生物的成分不同，化石燃料几乎不含或根本不含放射性形式的碳，包括碳同位素碳14。碳l4的原子核有8个中子，而不是通常的6个中子。化石燃料中，碳12和碳13两种稳定碳同位素的比例也是独一无二的。因此，化石燃料燃烧在大气中留下了与众不同的同位素标记，这样，就没有人能够怀疑二氧化碳增加量从何而来了。化石燃料产生二氧化碳，其中约40％留在大气中，其余被...