研究发现“海洋酸化”导致海洋生物大灭绝，将使全球30亿人挨饿

近日，来自英国爱丁堡大学的一篇新论文称，随着海洋变得越来越酸性化，全球的食物网可能会崩溃，在未来短短几十年内大约有30亿人的食物供应链可能会完全消失！这篇论文的研究人员称，即使海洋酸度稍微增加一点也会对整个海洋生态系统造成深远的影响，这些影响最终会造成全球性的后果。因此，今天小编就来跟大家科普一些关于海洋酸化的知识！

1700年——1990年，人类排放的二氧化碳对世界各地海水pH的影响图。

什么是海洋酸化？

高中时学过化学的朋友们应该都知道，二氧化碳（CO2）是微溶于水的。根据研究资料显示，近两百年来人类所排放的二氧化碳中大约有30%到40%溶解于海洋、河流和湖泊等水体中，由于二氧化碳会和水生成碳酸，并电离出氢离子，因此会导致海水的pH值（酸碱度）降低，酸度升高。

解释海洋酸化原理的化学方程式

具体原理如下：根据上方的这个化学方程式显示，二氧化碳溶解于水中后会形成碳酸（H2CO3），接着分解为碳酸氢根（HCO–），或进一步分解为碳酸根。在这个过程中释出的氢离子（H+）使得海水pH值下降，进而影响海水的整体化学平衡，而这一过程就则称为海洋酸化（Ocean acidification）。

海洋和大气之间的碳循环示意图

根据该篇论文的最新研究显示：从 1940年开始到2020年，海水的 pH 值从8.2降到了8.04，而pH值本身不是以十进制作为计算的，而是一个对数的函数，因此下降0.1个pH单位换算成氢离子浓度，其实已经有30％的改变了。

海水二氧化碳含量测量仪器

海洋酸化的危害是什么？

海洋中有种类繁多的生物，如贝壳、牡蛎、蛤、海胆、螃蟹、珊瑚和某些带壳的浮游生物等等，而这些生物都需要通过钙化作用来形成碳酸钙质的骨骼或壳体。而碳酸根离子是贝壳和珊瑚等进行结构生长的重要组成,由于海洋中碳酸根离子的减少，使得这些生物难以生长和维持其碳酸钙结构。

酸化环境下的珊瑚礁

近年来，根据在不同大气二氧化碳浓度条件下进行培养实验所得到的结果，科学家发现大多数海洋生物的钙化作用会随着海洋酸化程度的增大而下降。钙化作用的降低会造成碳酸钙壳体及骨骼的脆化与变薄等现象，这对海洋生物的生存构成了灾难性的后果。

海洋酸化对贝壳类生物的影响

研究人员还发现，在一些酸性更强的海洋中，一些浮游生物和珊瑚礁等海洋生物会直接被溶解。

珊瑚礁是海洋酸化最大的受害者之一

白化的珊瑚

健康的珊瑚

珊瑚礁素有海中的“热带雨林”之称，孕育着地球上超过四分之一的海洋物种，其中包括4000种鱼类及700种珊瑚，珊瑚礁还是许多海洋生物生存及孵育下一代的重要栖息地。而珊瑚对温差及海水酸碱度非常敏感，即使是微小的温度变化或者酸碱度的改变都会使它们出现大规模白化，并继而死亡。

大堡礁

根据一项美国国家科学院的研究，自从1985年来，位于澳大利亚东北海岸，世界上最大最长的珊瑚礁群大堡礁（绵延伸展2,600千米，最宽处161千米）已经因为全球变暖、海水酸化损失了超过一半的珊瑚礁，其中三分之二的损失是发生在1998年以后。

大堡礁

一份2016年3月的报告显示，因为海洋变暖、海水酸化引发的第三次全球珊瑚白化事件，导致大堡礁中北部的珊瑚礁可能全部被摧毁，约占大堡礁总体的40％以上。

因此，不难想象海洋酸化所导致的珊瑚造礁能力的降低，对整个海洋生态造成的巨大冲击。

作者 李俊峰

来源 郑州市第二届科普征文大赛投稿入选作品

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