 海洋酸化 带你的孩子们去看珊瑚礁吧，到下个世纪末，它们将会统统消失。  二氧化碳导致海水变酸 海洋酸化是指海水由于吸收了空气中过量的二氧化碳，导致酸碱度降低的现象，pH是海水酸化的一个度量。海水应为弱碱性，海洋表层水的pH值约为8.2，海水酸性的增加，将改变海水化学的种种平衡，使依赖于化学环境稳定性的多种海洋生物乃至生态系统面临巨大威胁。  🔼红色是大气二氧化碳，深蓝色是海洋二氧化碳，青色是海水pH值（酸碱程度越小，酸性越强）。伴随看大气人为二氧化碳的剧增，更多的二氧化碳进入到海洋中。大约由30%的大气二氧化碳被海 洋吸收，造成海水pH值的降低。 “海洋酸化”这个术语于2003年在科学杂志《Nature》第一次被提及；2009年，超过150位全球顶尖海洋研究人员齐聚于摩纳哥，检视海洋酸化的最新信息，并签署了《摩纳哥宣言》，对海洋酸化严重伤害全球海洋生态系统之事表示关切；2012年，美国、英国、西班牙、德国等多名研究人员组成的科学家团队在《Science》上发表报告称，受人类排放温室气体的影响，地球正经历过去3亿年来速度最快的海洋酸化进程，众多海洋生物因此面临生存威胁。   🔼图中的箭头是个双向箭头，表明该平衡会随着条件的不同而移动，取决于平衡左右两边浓度的大小。当海水中二氧化碳增加的时候，平衡向右方移动，倾向于放出更多的氢离子，因此海洋的酸性因此增强。 海洋酸化成为当今国际海洋科学研究前沿领域的重要内容，是继全球变暖和海洋污染后严重影响和威胁人类社会发展的第三大环境问题。 物种灭绝的元凶 海水酸化速度的加快导致全球海洋生态结构的破坏。海水的变酸将导致海水中大量浮游植物骨架的松散，进而死亡，而浮游植物又是大多数海洋生物尤其是鱼类的食物来源，因而海洋酸化的间接后果就是海洋渔业资源的衰减，进而影响到人类的食物供给。钙化过程是海洋生物贝壳和骨架的形成过程，是珊瑚和软体动物外壳形成的必要条件，海洋酸化会大大降低其钙化速率，严重影响其生长。  🔼浮游生物的甲壳受到酸化的影响而溶解 由英国爱丁堡大学领衔的一项研究发现，海洋酸化可能是造成2.5亿年前地球上生物大灭绝的“元凶”。当时西伯利亚火山猛烈喷发，释放出大量二氧化碳，导致海洋变酸，高度钙化的生物无法适应，结果地球上90%的海洋生物与三分之二的陆地生物灭绝。这也是地球史上5次生物大灭绝中规模最大的一次。  研究人员在对阿联酋发掘的岩石进行分析后得出了上述结论。2.5亿年前这些岩石位于海底，记录了那个时期海水酸碱度的变化情况。科学家表示，直到今天人类才找到直接证据证明，在地球历史上最大规模的生物灭绝期间发生了海洋酸化事件。但这也是一个令人担忧的发现，因为今天的海洋也在酸化，而这是人类碳排放的结果。 珊瑚礁白化 海水pH值自1990年以来仅仅降低了0.05 ,未来估计也只会降低0.3到0.5。然而，pH值是氢离子浓度的对数。每0.1的pH增加，氢离子浓度大约变化29% ,这样看来变化颇为可观了。而生物对于酸碱度的要求是很严格的，尤其是珊湖礁及其造就的生态系统。  珊瑚礁是由珊瑚虫的骨骼组成的，这些骨骼的主要成分是碳酸钙。珊瑚的端部不断成长在死去的珊瑚虫的骨骼上。许多其他生活在珊瑚礁的生物的骨骼也是由碳酸钙组成的。甲壳动物附着在珊瑚上进一步加强了珊瑚礁的强度，而这个坚不可摧的结构却被酸化的海水所侵蚀，使珊瑚虫和甲壳动物不能获得足够的构建外壳所需的碳酸钙，影响正常的生长甚至死亡。没有了珊瑚的庇护很多鱼类失去了生活的家园，最终海底变成一片灰白的珊瑚墓场。  🔼珊瑚礁白化（当然白化不仅仅是由于酸化，与海水变暖也密切相关） 减少CO2的排放是唯一对策 在2008年10月的国际海洋酸化研讨会上，与会科学家指出，海洋酸化的自然恢复至少需要数千年，遏制它的唯一有效途径就是尽快减少CO2的全球排放量。欧美等国已开始研究遏制海洋酸化的对策，中国也已将海洋酸化列入重点支持方向。2009年8月13日，来自26国的逾150位科学家签署《摩纳哥宣言》(MonacoDeclaration)，呼吁决策者将CO2排放量稳定在安全范围内，以避免危险的气候变化及海洋酸化等问题。尽管如此，气候制度不是全球大气的“宪法”，目前的气候制度仍不能充分有效地解决海洋酸化问题。海洋是地球上最大的碳汇，CO2排放量的增加不仅引起全球变暖，还可引起海洋酸化。面对全球变暖和海洋酸化日趋严重的形势，国际社会一致认为，健康的海洋在缓解全球气候变化中发挥重要作用。 习题链接 练习一 海洋酸化是指由于吸收大气中过量的二氧化碳，导致海水逐渐变酸的过程。海水酸性的增加，会改变海水的种种化学平衡，使多种海洋生物乃至生态系统面临巨大威胁。海水酸化成为令人担忧的全球化问题。下表为1985--2010年海水中C02浓度和海水pH值变化统计数据表。据此完成1—3题。 1.1985--2010年后 A.海水中C02浓度不断增加 B.海水pH值持续减小 C.后5年海水中C02浓度增加最快 D.海水酸化度与海水中C02浓度呈负相关 2.全球海水pH值发生变化的主要原因是 A.全球变暖，海水温度升高 B.火山喷发的C02，溶于海水 C.海洋中的生物死亡分解 D.人类排放的C02，溶于海水 3.如果全球海洋酸化持续加重，则造成的影响是 A.珊瑚礁或将消失 B.全球酸雨危害将减轻 C.海洋捕捞资源增多 D.海水物理侵蚀将增强 解析与答案 1.C【解析】根据表格中数值分析，海水中C02浓度呈波状增加，A错。海水pH值呈波状减小，B错。后5年是2005-2010年，海水中C02浓度增加最快，C对。PH值减小，说明酸化度增强，海水酸化度与海水中C02浓度呈正相关，D错。 2.D【解析】海洋酸化是指由于吸收大气中过量的二氧化碳，导致海水逐渐变酸的过程。全球变暖，海水温度升高不是PH值变化的主要因素，A错。人类排放的C02，溶于海水是主要原因，D对。火山喷发的C02，海洋中的生物死亡分解产生C02等影响都较小，不是主要原因，B、C错。 3.A【解析】如果全球海洋酸化持续加重，酸性海水影响，珊瑚礁与海水中的碳酸发生化学反应，或将消失 ，A对。全球酸雨危害将加重，B错。海洋捕捞资源减少，C错。海水物理侵蚀与酸性增强无关，D错。 练习二 海洋酸化是指由于吸收大气中过量的二氧化碳，导致海水逐渐变酸的过程。海水酸性的增加，会改变海水的种种不平衡，使多种海洋生物乃至生态系统面临巨大威胁。海水酸化成为令人担忧的全球问题。下表为1985年——2010年海水中CO2浓度和海水PH值变化统计数据表。据此完成下题。 （1）分析全球海水PH值发生变化的主要原因。 （2）如果全球海洋酸化持续加重，造成的影响有哪些？ 解析与答案 【解析】 ⑴根据表格数据，全球海水PH值减小，主要是人类生产生活使用矿物燃料排放CO2增多，毁林，尤其是热带雨林的破坏，导致植被吸收的C02减少，大气中C02溶于海水，形成碳酸。 (2)如果全球海洋酸化持续加重，珊瑚礁或将消失，海洋中生物资源减少，海水对陆地侵蚀将增强，影响地球气候，导致全球变暖加强。 【答案】 （1）人类生产生活使用矿物燃料排放C02，溶于海水；毁林，尤其是热带雨林的破坏 （2）珊瑚礁或将消失；海洋中生物资源减少； 海水对陆地侵蚀将增强；影响地球气候。 练习三 阅读图文材料，完成下列问题。 材料一 珊瑚礁白化是由于珊瑚失去体内共生的虫黄藻或共生的虫黄藻失去体内色素而导致五彩缤纷的珊瑚礁变白的生态现象。1998年和2002年曾两度发生过严重的珊瑚白化事件。到了2014年，由于全球温度上升了0.9℃，珊瑚白化现象又一次大规模出现。2015年，由于白化，澳大利亚大堡礁浅水区67%的珊瑚不幸死亡。 材料二 世界某两大相邻区域示意图。 （1）说出防止珊瑚礁白化现象出现应采取的措施。 （2）试分析A、B两地气候类型相同但降水有明显差异的原因。 （3）比较7月份C、D两个海峡的风浪大小，并说明理由。 解析与答案 【解析】 （1）由材料“由于全球温度上升了0.9℃，珊瑚白化现象又一次大规模出现”可知，导致珊瑚白化现象的重要原因是全球气候变暖。因此防止珊瑚礁白化现象出现应采取的措施应考虑如何控制温室气体的排放。 （2）影响降水的因素首先应考虑大气环流因素，其次考虑地形和洋流因素。A处纬度低，1月份，澳大利亚大陆比海洋升温快，形成低压中尽；随着太阳直射点的南移，北半球的东北信风超过赤道偏转成为西北风；西北风经过海洋携带大量暖湿水汽，给A地带来丰富的降水，形成湿季。B处纬度高，7月份，气压带风带向北移动，西风带影响B地，给B地带来降水，形成湿季。洋流和地形对二者降水的影响不大。 （3）海峡处风浪的大小主要应考虑狭管效应。D海峡西北－东南走向与西风带风向基本一致；海峡西宽东窄，呈喇叭口状，狭管效应显著，风力强劲，多大风大浪；除此之外，澳大利亚大陆对西风有阻挡作用，减弱C处风力。 【答案】 （1）减少化石燃料的燃烧；优化能源消费结构，开发利用新能源；植树造林；加强宣传教育，树立环保意识；发展清洁燃料技术；回收利用CO2和CH4等温室气体；加强国际合作；制定法律法规，实现达标排放。 （2）1月份，澳大利亚大陆比海洋升温快，形成低压中尽；随着太阳直射点的南移，北半球的东北信风超过赤道偏转成为西北风；西北风经过海洋携带大量暖湿水汽，给A地带来丰富的降水，形成湿季。7月份，气压带风带向北移动，西风带影响B地，给B地带来降水，形成湿季。 （3）D海峡风浪大。（库克）海峡西北－东南走向与西风带风向基本一致；海峡西宽东窄，呈喇叭口状，狭管效应显著，风力强劲，多大风大浪；澳大利亚大陆对西风有阻挡作用。 注：文章来源如此这般学地理。 |
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