作者:赵熙熙 来源:中国科学报 发布时间:2016/3/2 8:57:20
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科学家证实海洋酸化危及大堡礁
已使珊瑚钙化能力减少12%

澳大利亚大堡礁中的一个健康的珊瑚礁

图片来源:David Kline

本报讯 任何一个曾尝试在醋中溶解一根粉笔的人都知道,海洋酸化——这是海水吸收大气中二氧化碳污染物造成的后果——对于像珊瑚一样的石灰质生物来说是一件坏事。但是海洋酸化在许多珊瑚的病态中到底产生了多大作用呢?一项新的研究借用了一种人们餐后常做的事情:加入“钙片”抵消酸性,从而分离出了海洋酸化对珊瑚礁健康产生的影响。

在这颗星球上的所有近海海域,珊瑚礁的健康水平每况愈下。之前的全球性研究已然表明,主要的珊瑚礁系统正在更加缓慢地钙化,此举旨在建立它们的石质骨骼。其中一项研究显示,澳大利亚沿岸大堡礁的生长速度在过去30年中下降了40%。

然而造成这一结果的因素有很多——疾病、温暖的海水、污染和固体径流以及自前工业化时代以来全球海水的pH值下降了0.1个单位。

为了梳理海洋酸化的影响,由美国加利福尼亚州斯坦福市卡内基科学研究所Rebecca Albright率领的科学家,着手在大堡礁系统南部的“一棵树礁”将海洋化学恢复到前工业化时代的水平。

在这项研究中,科学家向珊瑚礁的一个环礁湖中加入了一种与抗酸剂类似的氢氧化钠溶液,从而逆转了海洋酸化。在这种碱性的处理过程后,他们监测了流出环礁湖的水流的化学状况。

通过将海水的碱性与添加的氢氧化钠数量进行对比,研究人员可以对试验期间珊瑚礁如何钙化进行精确的测量,因为这一过程本身会影响海水的pH值。考虑到混合造成的溶液损失,研究人员还在环礁湖中添加了一种颜料,进而测量这种颜料的流出情况。

他们的研究结果表明,自从前工业化时代以来,人类改变的海洋pH值已经使珊瑚礁的钙化能力减少了12%。Albright的研究团队在一份新闻稿中表示,这项研究“提供了新的实地证据,表明因海洋酸化引发的改变已经在珊瑚礁的生长过程中悄然发生了”。研究人员在日前出版的《自然》杂志上报告了这一研究成果。

并未参与该项研究的佛罗里达州科勒尔盖布勒斯市迈阿密大学生物海洋学家Chris Langdon认为,这项“了不起的”研究“帮助我们确立了海洋酸化的影响到底有多大,后者是很难被分离出来的”。

海洋酸化不仅危害珊瑚礁,还对那些带壳的生物,例如蛤蚌和被称为海蝴蝶的栉水母门动物造成影响。为了帮助扭转海洋酸化在全球造成的危害,一些研究人员提出按比例扩大“一棵树礁”试验的规模,即向全球海洋中倾倒大量的碱溶液。然而监管这项新研究的卡内基地球化学家Ken Caldeira指出,这一做法是不可行的。

“只是为了保持海洋并弥补持续的二氧化碳吸收。”Caldeira说,“你就需要将超过200亿吨的石灰石添加到海洋中。这不是不可能,但却是一项巨大的工作。同时,为了抵消已经发生的海洋酸化,你需要添加超过1万亿吨的溶解的石灰石。这并非不可能,但可能性很小。”

他说,保护珊瑚礁的最好办法是“停止像对待下水道一样对待大气”,即将二氧化碳倾泻其中,这些污染物会改变气候并使海洋酸化。

大堡礁是世界最大最长的珊瑚礁群,位于南半球,它纵贯于大洋洲的东北沿海,北从托雷斯海峡,南到南回归线以南,绵延伸展共有2011公里,最宽处161公里。有2900个大小珊瑚礁岛,自然景观非常特殊。大堡礁的南端离海岸最远有241公里,北端较靠近,最近处离海岸仅16公里。在落潮时,部分的珊瑚礁露出水面形成珊瑚岛。这里有鱼类1500种,软体动物达4000余种,聚集的鸟类242种,并有着得天独厚的科学研究条件。这里还是某些濒临灭绝的动物物种(如儒艮和巨型绿龟)的栖息地。(赵熙熙)

《中国科学报》 (2016-03-02 第2版 国际)
 
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