谁是海水酸化首当其冲的受害者

和陆地生物是空气污染的受害者一样,海洋里的生物同样是海水酸化的受害者。因为pH值下降而受害的,首先是有碳酸钙骨骼的生物。在表层海水里碳酸盐一般处于饱和状态,一些海洋生物的碳酸钙骨骼得以更好地保存。到了深水环境,由于压力增大、温度降低,碳酸盐变成不饱和,碳酸钙就会溶解。海水酸化,就是表层海水的pH值下降,使得碳酸盐饱和度下降。这一来可不得了,那些靠碳酸钙骨骼保护或者支撑的生物,就会失去生存能力。

有碳酸钙骨骼的生物很多,小的像浮游生物里的有孔虫、颗石藻,大的像海底生活的软体动物,包括有双瓣壳的瓣鳃类和有螺蛳壳的腹足类。幸运的是,它们的壳体主要是由方解石组成的,比较耐溶。碳酸钙有两种成分一样、结构不同的矿物,三方晶系的是方解石,斜方晶系的是文石。相比之下,文石比方解石容易溶解得多,所以海水酸化的受害者里,首当其冲的是有文石骨骼的生物,珊瑚就是其中的典型代表。

造礁珊瑚的骨骼主要由文石组成,海水酸化会阻碍珊瑚文石骨骼的形成。如果大气中二氧化碳的含量在工业革命前的基础上翻一番,达到5603/3,就会使珊瑚分泌文石骨骼的能力下降40%,危机将随即而至。澳大利亚大堡礁是世界上最壮观的珊瑚礁,但是从1990年至2005年的15年里,大堡礁珊瑚钙化的程度下降了14.2%。虽然目前珊瑚礁还不会消失,但是它们的钙化程度却在减弱,珊瑚种类也在减少,如果这种状况得不到改善,五彩缤纷的珊瑚礁最终将会变成单调乏味的去处。

海水酸化受害更大的是浮游生物,特别是一种小型的叫作翼足类的浮游动物。它属于腹足类,和蜗牛、海螺是同一家,只是在海水里生活,叫作海蝴蝶。翼足类的壳不但又小又薄,而且是文石质的,海水酸化时比珊瑚更容易溶解,特别是在极地附近海域,文石的饱和度比热带海域更低。如果二氧化碳排放不能遏制,估计到2050年,南大洋的翼足类就会消失,从而影响到整个生态系统。

海水酸化当然也影响着方解石骨骼的生物,比如说工业革命200多年来,南大洋有孔虫的方解石壳就减轻了30%~35%。还有实验表明,海水的pH值降低时,颗石藻的方解石骨骼会变成畸形,也说明其钙化程度下降。但是,海洋是个非常复杂的系统,海水酸化对于各类生物影响究竟如何,一时还说不清楚。同一类的颗石藻,也有迹象表明目前它们的方解石骨骼不但没有减弱,反而是在增强,因为海水变暖有利于钙化。

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