作者:陆琦 来源:中国科学报 发布时间:2012-4-18 9:01:29
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中国科学报:渤海变酸了?
 
■本报记者 陆琦
 
大气中二氧化碳浓度增加,不仅能使气温升高,还将使海水变酸。
 
当科学家意识到海洋酸化问题的严重性时,对近岸海域海水酸化却仍关注甚少,因为一般认为这应该是开阔海域、较温暖海域海水因二氧化碳浓度升高而引起的问题。
 
不过,2011年夏季,国家海洋环境监测中心翟惟东研究组在渤海西北部和北部近岸海域观测到显著的底层缺氧和酸化现象,相关文章发表在《科学通报》2012年第9期上。
 
发现季节性缺氧—酸化耦合现象
 
“我们是2011年才开始关注渤海的。”在此之前,翟惟东并没有想到渤海会有底层缺氧或者酸化的问题。
 
一方面,此前没有过渤海缺氧或酸化的报道;另一方面,由于渤海水很浅,河流冲淡水的影响范围也很小,基于之前的认识,似乎渤海不具备发生底层缺氧和酸化的条件,尽管其富营养化和赤潮问题早已相当严重。
 
翟惟东研究组最初是冲着黄河口去的,顺便对渤海中央海区的基本环境要素进行大面站调查。
 
无心之举却有了意外的收获。
 
在6月份和8月份的两次调查过程中,他们发现,8月份在渤海西北部、北部近岸水深20—35米的带状区域内出现底层溶氧显著下降并且酸化的现象。结果显示,8月份溶解氧最低值为渤海北部近岸的3.3—3.6毫克/升,只有6月份的44%—47%;相应总氢离子标准pH值为7.64—7.68,比6月份低0.16—0.20。
 
“虽然观测到的贫氧现象尚未达到国际上‘低氧’的标准(小于2或3毫克/升),其所伴生的短期酸化现象却相当显著。”翟惟东说,“两个月内,渤海西北部、北部带状区域内底层的强酸浓度升高了60%—100%,这相当于大洋表层未来50—100年的酸化进程。”
 
不过,中科院海洋研究所研究员周名江表示,渤海的酸化过程应该是可逆的,有季节性因素,而一些学者推测的大洋酸化的进程至少在短期内是不可逆的(如果二氧化碳浓度持续上升),两者有明显区别。
 
近海酸化影响贝类养殖
 
“渤海西北部、北部近岸海域的生态环境状况已经达到危急的程度。”翟惟东称,与大气二氧化碳浓度升高引起的全球海洋酸化不同,近海酸化现象对北方海域贝类养殖业的危害更大,希望引起有关方面的重视。
 
其研究组于2011年在北黄海开展的系列调查表明,10至11月间,北黄海温跃层以下的pH值也可达到7.6甚至更低。
 
而早年的实验室研究表明,这么低的海水pH值对渤、黄海的贝类养殖业相当不利。
 
基于碳酸盐体系的计算表明,渤海海水的pH值如果达到7.6,则海洋生物钙壳和骨骼都将趋于溶解。
 
“实际上,即使pH到不了这么低,很多海洋生物的钙壳和骨骼也将不容易形成,从而造成海洋生态灾害。”翟惟东说。
 
究其原因,翟惟东分析,可能是由于6月下旬以来赤潮或者附近养殖业产生的生源颗粒矿化分解所致,而这一带状海域的水动力条件不活跃,对于8月份在该海域底部形成溶氧不足与酸化并存的环境也有贡献。
 
有待更多调查论证
 
渤海某些海域是否经常会出现夏季底层贫氧与酸化的现象?
 
此前的相关研究相当缺乏,已发表的文章大多限于对渤海中部一条断面历史数据的报道。
 
不过,这种现象在渤海可能的确发生过。据文献报道,1997、1998两年的夏季,在渤海周边近岸海域都曾发生养殖扇贝大量死亡的事件。针对这一灾害开展的实验室研究表明,养殖贝类对包括pH值在内的环境因素变化的适应性相当有限。
 
“需要分清先有鸡还是先有蛋。”周名江认为,是养殖扇贝区引起赤潮后再引起缺氧与酸化,再或自我影响,这些问题都需要科学研究来回答。
 
然而,一般环评调查只分析表层溶解氧和pH值,缺乏底层资料。2006—2007年,我国近海海洋综合调查与评价专项(908专项)组织的系列航次中,曾对渤海的溶解氧和pH值开展过大范围的四季调查,但数据尚未发表。
 
今年,翟惟东研究组将对渤海、北黄海的溶解氧和pH值作系列调查,并进一步对酸化海域的碳酸钙饱和度开展研究。另外,今年初他们就“中国北方海域近海酸化”问题申请国家自然科学基金项目,如获资助,将就其时空变化规律和在不同海域的调控机制开展深入系统的研究。
 
《中国科学报》 (2012-04-18 A1 要闻)
 
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