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你知道吗?海水正在发生变化

作者:李剑 来源:新华网 原标题:你知道吗?海水正在发生变化

       海水正在变“酸”这是近年来的一个热门话题。可是,海水真的在变酸吗?谁会是海水酸化首当其冲的受害者呢?

       难道海水吃醋了吗?海水为什么会变酸?要回答这个问题,先要弄清楚什么叫“酸”。水的酸碱度是用氢离子浓度来衡量的,常温、常压下pH值大于7是碱性,小于7是酸性。现在大洋的pH值平均在8.2左右,属于弱碱性。近年来的研究发现:工业革命200多年来,大洋pH值降低了0.1个单位。那么照此发展下去,海水会不会变“酸”,pH值降到7以下呢?当然不会。所以“海水变酸”的说法是一种误解。正确的说法应该是“大洋酸化”,也可以说“海水酸化”,含义是海水碱性的减弱,pH值的下降。

       大洋酸化的原因,在于大气二氧化碳的增加。海洋科学家监测发现,100多年来人类排放的二氧化碳约1/3被海水吸收,使海水pH值下降。如果人类不控制对二氧化碳的排放,预计到2100年,全球海洋水体pH值还将再降低0.2~0.3个单位。这个数值看上去很小,但事实上,海水pH值每降低0.1,意味着氢离子浓度将增加30%!

       当然,海水的pH值本来并不固定,高纬度海域的pH值就比低纬度的高,表层海水中的pH值(8.2)比深层海水中的pH值(8以下)高。但从整个海洋环境来说,海水pH值的变化却是很小的,2000多万年来的变化幅度也只是在0.3上下,现在200多年就下降了0.1,这岂不是一场人为的灾变!

       地质历史上有过海洋酸碱度的大幅度变化的先例。距今5500万年前,由于海底“可燃冰”融化释放出巨量的甲烷,大气中的温室气体突然增加,在短短几千年的时间里,地球温度上升了6℃左右,2万亿吨的碳溶解到海洋中,整个海水的pH值下降,海底的碳酸盐大量溶解,导致大量海洋底栖生物灭绝。事实上,地球历史上出现过的4次生物大灭绝事件,都伴随着海水酸化的现象。前车之鉴告诫我们,对于当下海水酸化的情况绝不可等闲视之。

       海水酸化的受害者会是谁?海洋里的生物自然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处于饱和状态,一些海洋生物的碳酸钙骨骼完好无损。到了深水里,因为压力增大、温度降低,碳酸盐不饱和,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。如此一来,那些靠碳酸钙骨骼保护或者支撑的生物,就会无法生存。

       属于碳酸钙骨骼的生物太多了,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。文石比方解石容易溶解,所以海水酸化的受害者里,有文石骨骼的生物便成了主要对象,珊瑚就是典型的代表。

       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560厘米³/米³,就会使珊瑚分泌文石骨骼的能力下降40%,危机将会降临。澳大利亚大堡礁是全球最壮观的珊瑚礁,但是从1990年至2005年的15年时间里,大堡礁珊瑚钙化的程度下降了14.2%虽然暂时珊瑚礁还不会消失,但是它们的钙化程度却在减弱,珊瑚种类也在逐步减少,如果这种状况控制不好,美丽的珊瑚礁最终将会变成一个乏味的去处。

文章原载于新华网 2018年5月24日 你知道海水正在变化吗? 来源:科普中国-科学原理一点通

文中配图来自网络。

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海水酸化

编辑:木樨

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