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如果海洋酸化得不到控制,可能到本世紀末珊瑚就會從海洋消失!

作者:宇宙小百科

珊瑚

如果海洋酸化得不到控制,可能到本世紀末珊瑚就會從海洋消失!

表面上是一種植物,實際上是一種動物,而海葵是有親緣關系的。

如果海洋酸化得不到控制,可能到本世紀末珊瑚就會從海洋消失!

它們過濾,以水中的浮遊生物為食,分泌碳酸鈣骨骼,随着時間的推移積累形成珊瑚礁,這是海洋中生物多樣性最豐富的生态系統。世界上最大的生物識别結構,澳洲東海岸的大堡礁,是珊瑚代代相傳的結果。在許多熱帶溫暖水域中,有五顔六色的淺水珊瑚(它們如此輝煌的主要原因是生活在珊瑚細胞内的共生藻類的作用),而在海洋深處有許多鮮為人知的冷水珊瑚。在歐亞大陸的西側,從挪威到非洲海岸的漫長海岸之下,有一條4,500公裡長的冷水珊瑚帶,大約是澳洲大堡礁長度的2.5倍。在黑暗的海水下,茂密的珊瑚令人歎為觀止,它們也是許多海洋魚類的家園,其生物多樣性可與熱帶珊瑚相媲美。科學家在一個冷水珊瑚上發現了130多種海洋生物。由于冷水珊瑚一般生長在海面以下100至1000米的黑暗、冰冷的深水中,就連科學家在十多年前才證明它們的存在。人們對他們知之甚少。

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那麼海洋酸化對珊瑚有什麼影響呢?根據化學原理,二氧化碳溶解在水中,與水結合産生碳酸,一部分碳酸以其原始形式保留在水中,大量被分離成酸性氫離子和碳酸氫根離子,化學家經常用熟悉的pH值離子來量化氫離子: pH值降低1個機關,相當于氫離子濃度的10倍,水酸度更強;pH值為7的純水。原始海水的pH值為8~8.3,這意味着在自然條件下,海水呈微堿性。

海洋中有兩種富含鈣的岩石:

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文石

文石和方石,

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方解石

海洋中的碳酸鈣被這兩塊岩石溶解。海洋中的動物浮遊生物(翅足)和珊瑚通常使用燧石中的碳酸鈣來形成身體的支撐結構,這是非常堅硬的,而植物性浮遊生物(鵝卵石藻類)和穿孔昆蟲則使用碳酸鈣中的碳酸鈣構成身體支撐結構。由于石材的溶解度優于方解石,翅足和珊瑚可能更早受到海洋酸化的影響。例如,珊瑚,當海洋酸化時,碳酸鹽離子減少,形成珊瑚骨骼的物質減少,珊瑚生長減慢,當海水中碳酸鈣的濃度低于飽和點時,珊瑚形成的骨骼溶解以補償碳酸鈣的缺乏。

研究表明,變暖的水域可以鼓勵熱帶珊瑚生長得更快,抵消酸化引起的緩慢生長,但深入研究證明這種觀點是不正确的,因為珊瑚對溫度變化非常敏感,即使溫度變化很小 - 即使它們隻比多年平均水準高出1°C, 珊瑚被迫在相對較短的時間内采取"驅逐行動",以趕走在體内覓食的共生藻類。這些共生藻類顔色鮮豔,它們的缺失意味着珊瑚将在很短的時間内變白,繁殖和鈣骨的産生将受到阻礙,甚至被殺死,這就是所謂的"珊瑚白化事件"。現在熱帶珊瑚的白化非常嚴重。

如果海洋酸化得不到控制,可能到本世紀末珊瑚就會從海洋消失!

由海洋酸化引起的珊瑚溶解被認為至少發生在本世紀,但新的研究表明,珊瑚可能在短短幾十年内變得罕見,海水變暖和碳酸鹽濃度降低的雙重影響;

對于冷水珊瑚來說,因為它們大多生長在碳酸鈣不飽和的北太平洋和北大西洋深處,海洋酸化将導緻它們比熱帶珊瑚更快地發生危機。

除珊瑚外,動物園計劃也受到影響。我們知道,遊牧植物的殼主要由碳酸鈣組成,當碳酸鈣因為海洋酸化,浮遊生物殼的生長就會受到影響,在嚴重的情況下,甚至會出現可怕的殼體溶液。這是一個非常嚴重的問題,因為動物飛機在海洋生态系統鍊中起着重要作用,許多海洋魚類,如鳕魚,鲑魚和鲸魚,以它們為食,是以以動物園和珊瑚為食或生活在栖息地的海洋魚類受到海洋酸化的影響。

如果海洋酸化得不到控制,可能到本世紀末珊瑚就會從海洋消失!

現在,科學家們最想知道的是海洋生物在多大程度上可以适應海洋酸化。根據一項新的研究,一些珊瑚已經開始調整它們的生存政策 - 用方解石而不是燧石建造自己的骨頭。然而,研究人員發現,珊瑚被迫采取這種放棄政策,以應對海水中鎂濃度的下降,而不是高水準的二氧化碳。此外,用方解石形成骨骼的珊瑚生長非常緩慢。

2016年,在春季爆發期間,著名海洋生物學家羅伊·伯森(Roy Burson)的一項研究表明,當二氧化碳濃度分别設定為1倍、2倍和3倍時,單細胞藻類無法在五周内産生細殼。這種單細胞海藻是海洋的第一個生産者,通常這種微小的生物體隻需要很少的能量來形成殼。是以,海洋酸化對海洋生物的影響不容低估。那麼,面對這種情況,人類的反應是什麼呢?

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