 海洋系统面临崩溃 本周，日本向大海排放核污染水的消息震惊了世界！近几年，在好莱坞以及日本、韩国拍摄的灾难科幻片中，都设想过受污染海洋“孵化”出基因突变水生物种攻击人类城市的恐怖情景。这一天真的会到来吗？其实，即便没有基因突变生物的出现，蓝色的大海也正在“窒息”。而造成这种“窒息”的罪魁祸首，依然是人类自己！ 人类排放到空气中的二氧化碳，有30%被海洋吸收，大海里的居民因此遭了殃。二氧化碳渗入海水导致其酸化，改变海水化学成分，降低其吸音效果，干扰海底物种的繁殖，甚至导致物种异变。这种变化一旦发生，就几乎无法逆转即便从今天起彻底停止二氧化碳排放，也要经过数万年时间，海水才能重归纯净。然而100年后，那些牡蛎、蚌类和珊瑚，还能生存下去么？ 日渐消失的甲壳类生物 意大利伊特鲁里亚海域的一个火山岛卡斯特洛阿拉贡内斯，是一座非常微型岛，笔直地耸立在海面，就像一座塔。在该岛参观的游客，去看的是中世纪生活的场景。而造访的科学家，看的却是未来可能的生活场景。 卡斯特洛阿拉贡内斯附近的海域展示的是2050年以后的海洋情况。海底的火山口喷出的二氧化碳泡泡翻滚出，溶解在海水中，形成碳酸物。碳酸属于弱酸，人们在引用碳酸饮料时常会接触到。但如果量过大，会导致海水酸化。“如果二氧化碳非常高，几乎没有什么东西可抵抗得了。”英国普利茅斯大学的海洋生物学家詹森·霍尔-斯宾塞解释道。卡斯特洛阿拉贡内斯用一种自然的方式诠释着一种非自然的过程：该地海水的酸化过程在全球各处海域慢慢上演，排气管和烟囱排出的二氧化碳越来越多，都被海水吸收了。 在过去的8年里，詹森一直在研究卡斯特洛阿拉贡内斯附近的海域，仔细地计算着海水中各物质含量，跟踪鱼类、珊瑚和软体动物的生存情况。詹森和意大利安东·多恩动物站的科学家玛利亚·克里斯丁一起下海，查看酸化情况。在被海水拍打的岩壁上，一丛丛的甲壳类生物背部条纹已有所变白。“甲壳类动物过得很艰难。”詹森观察到。在浓度更重的水域，已看不到甲壳类生物。 潜入水中，玛利亚带了一把刀。她从海底石头上撬下一些帽贝。为寻找食物，它们不得不在对它们而言过酸的水中游荡。它们的壳已变得非常薄，几乎透明。二氧化碳水泡从海底一串串的冒出。前行。海床上的海草随波摇摆，颜色很鲜艳；在海草叶片上的有机物，几乎看不到了。在喷出二氧化碳的火山孔附近，也看不到海胆，因为它们连温和的酸性水都无法适应。透明的水母从身边游过，“小心点儿，它们叮人。”詹森警告道。 在火山孔较密集的地区，水母、海草和海藻都少见。即使是在100码以外，一些生物也无法生存。这里的海洋状况，让人预计到2100年，地球所有海洋酸化的程度。“通常，在被污染的海港，你只能找到少量类似海草的生物，它们能适应较大浮动的环境。二氧化碳的含量若上升，情况大致一样。”詹森说道。 邪恶的人类污染“双生子” 自工业革命开始，人类燃烧了大量的化石燃料媒、石油、天然气，砍伐了大量的森林，释放出了超过5000亿吨二氧化碳。众所周知，大气层中的二氧化碳浓度比80万年的高出许多倍。 但人类较少的关注，释放出的二氧化碳对海洋的改变。空气与水不断的交换着气体，因此，部分排放到大气中的二氧化碳，最终到了海中。风能将二氧化碳迅速溶入几百英尺的海水中，再经过几个世纪的水流、气流，二氧化碳到达海的深处。20世纪90年代，一组来自各国的科学家进行了一项大研究项目，采集并分析来自世界不同地区，不同深度的77000份海水样本。这项工作耗时15年。结果显示，在过去的200年里，海洋吸收了人类释放出的30%二氧化碳。海水以每小时约100吨的速度继续吸收着。 对陆地上的生物来说，这一过程大有裨益。海洋每吸收一吨二氧化碳，就意味着全球变暖的因素少了一吨。但对海洋生物来说，情景不容乐观。美国国家海洋和大气管理局领导简·鲁博切科是一位海洋生物学家，她认为海洋酸化和全球变暖是“同等邪恶的双生子”。 PH值是利用测量氢离子的浓度衡量酸碱性，数值可从0到14。数值越小酸性越强。海水的应有轻微的碱性，海平面的PH值约为8.2。目前，过量的二氧化碳释放已导致PH值下降0.1。和地震的里氏震级一样，PH值是呈现对数变化的。因此，小小的变化意味着巨大的影响。PH值下降0.1表示，水较之以前增加了30%的酸性。按照目前的变化趋势，到2011年，海平面的PH值可能降到7.8。到那时，海水的酸性是1800年的150%。 已经发生的酸化现状改变的可能性微乎其微。尽管从理论上来说，可以向海水中加入化学物质，中和过量的二氧化碳，但在实际操作中，剂量的把握很难。举个例子，至少需要2吨石灰石才能抵消掉一吨的二氧化碳，而目前每年全球释放的二氧化碳为300亿吨。同时，自然净化也能调整部分酸性例如对陆地上岩石的风化作用但这一过程太漫长了，在人类的时间比例中几乎没有变化。即使停止现在的二氧化碳释放量，也需要好几万年的时间的海中化学反应，才能回到前工业时代的美好。 海洋酸化的可怕后果 海洋酸化有太多的影响了。酸性有助于一些海洋微生物的生长，有可能改变某些重要营养物，如铁和氮的有效性。同理，酸化的海水会让更多的阳光穿透海平面。酸改变了海水中最基本的化学物质，因此可能会减少海水的吸收和缓和低频率声波的能力。这一能力可能会降低40%，可能在未来的部分海域会喧闹很多。最后一点，变酸的海水会干扰部分生物的繁殖，助长另一部分生物的生长钙化，即是将壳和骨骼碳酸钙化。这些影响都有理可循，但是否会有更重要的长期影响，还不得而知。 2008年，150名知名研究人员发表了一份联合声明，表示他们“对现在海洋化学迅速的改变深深的担忧”，可能在几十年内“严重影响海洋有机物、食物链、生物多样性和渔业。”暖水海洋珊瑚礁最让人担心。但因为二氧化碳更易容易冷水，所以事实上影响会始于极地。科学家已经记录下变酸的海水对翼足目动物的重要影响。翼足目生物是海中的蜗牛，是南北极鱼、鲸和鸟类的重要食物。研究表明，翼足目的壳在酸性海水中生长的速度明显减慢。 有机物能否适应新的海洋化学环境？卡斯特洛阿拉贡内岛的情况并不乐观。詹森认为，1000多年来，海底的火山孔不停释放二氧化碳。现在火山孔附近海水的PH值为7.8正好是本世纪末全世界海水可能的酸度，相比火山系统以外的生物，已少了约1/3。这些消失了的生物“一代又一代生存在这里”，詹森说道：“但现在已经不在了。因为这太重要了，人类花费很多精力保证体内的PH值稳定不变。但对这些低等生物来说，它们并没有这样的生理构造。它们只能被动的忍受外界发生的一切。现在已经超越它们的极限了。” 澳大利亚海岸50英里外的一棵树岛，距离卡斯特洛阿拉贡内岛有大半个地球，也面临着相同的情况。一棵树岛其实有几百棵树，是大堡礁的一部分。大堡礁由珊瑚组成，珊瑚大小从珠子到篮球不等，在4000年前，因受到特殊的外力影响形成。直到今天，该岛几乎没有任何可被称为“脏”的物质。 20世纪60年代，科学家首次造访该岛便发出了这样的疑问：“海底的礁石会怎样生长？”今天，问题变得越发紧迫。“似乎海洋中25%的生物，生命中至少有一段时间是在珊瑚礁系统中度过的，”卡内基研究所的海洋酸化专家肯·卡尔德利亚说道：“珊瑚建立了生态系统，很明显，如果它们走了，整个生态系统也将消失。” 现在，我们仍有机会改变海洋过度酸化的现状。但唯一的办法，或者说是目前人类所能做的，是大量的减少二氧化碳的排放量。目前，珊瑚和翼足目动物正与世纪经济建设做抵抗，这不是一场公平的战争。 |
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