海洋表層水域呈現酸化趨勢

易家康

研究世界大洋的科學家告誡，我們認識諸多嚴重后果之前，氣候變化可能變得無法控制。如果二氧化碳排放居高不下，海洋表層海水可能會變得除全球災難期間外更趨酸化，這是3億年來從未出現過的現象。這項警告是根據自 1980年代以來世界大洋生物生產率下降6％的結論提出的。

加利福尼亞州勞倫斯·利弗莫國家實驗室氣象專家肯·卡爾德拉指出：“我們正在改變大洋的化學成份，而且我們不知道將會出現什么情況。”隨著大氣中二氧化碳總量不斷上升，更多氣體與海水反應生成重碳酸鹽和氫離子，因而不斷增強表層海水的酸性。冰河期后海洋酸堿值為 8．3，工業化時代二氧化碳大量排放前酸堿值又降到 8．2。目前達到 8．1。

為了推測將來會發生的情況，卡爾德拉與同事米切爾·維克特采用“常規工業”方案推導，該方案貫穿本世紀二氧化碳排放上升與人口和經濟增長呈正比例發展模式，然后隨著化石燃料消耗殆盡呈現下降態勢。常規工業方案預測大氣二氧化碳水平在約2300年前后達到百萬分之 1900的高峰值，是目前含量的5倍。研究人員推算由于海洋將吸收部分這種二氧化碳，到2300年表層海水酸堿值將降到7．4，并且保持這種低水平達數百年之久。

3億年以來，大氣二氧化碳含量曾經幾度上升超過百萬分之2000水平。卡爾德拉認為由于海床上重碳酸鹽巖石起著天然緩沖劑作用，始終限制海水酸化，所以上述情況從未促使海洋酸堿值低于7．5。然而這一演變過程耗時1萬年左右，足以通過地質構造活動中和、沉積，但是無法控制人類活動或小行星碰撞地球之類自然災害造成更為迅猛的變化。

現在尚不清楚如此劇烈的酸性變化會對海洋生物構成多大影響。不過酸化有溶解碳酸鹽的發展趨勢，因此受危害最為嚴重的海洋生物將是那些具有鈣質碳酸鹽外殼或外骨骼的海洋生物，諸如珊瑚和某些海藻。在巨大空間自成一體的溫室生物圈2號內，以2倍二氧化碳大氣含量現狀的多次試驗顯示，這類動物體內鈣質碳酸鹽生成速度下降了40％。

同時，對公海葉綠素水平的衛星觀測顯示，光合作用從二氧化碳中產生新生物所體現的主要生產率過去幾十年來顯著下降。戈達德空間飛

行指揮中心的研究小組對兩種儀器收集的信息資料進行比較：這兩種儀器分別是從1979— 1988運作的沿海區域顏色掃描儀和自1997年至今一直工作的海洋觀測廣域景色傳感器。研究人員發現自1980年以來海洋生產率已經平均下降了6％。雖然存在地區差異，但是格雷格認為可能由多種因素造成。在北方水域海面溫度已經升高，不斷降低水層間混合能力以及減少表層水域的營養供給。這種現象可能已經削弱海洋生產率。與此同時，塵埃云系攜帶的過量營養物質有可能已經促進赤道水域生產率上升。

這種生產率下降可能只是部分地區一種自然循環，不過格雷格坦言我們對控制海洋生產率的諸多因素知之甚少，這些因素可能是一些不確定和無法查明的因素。他和從事相關研究的其他科學家告誡，若喪失控制二氧化碳水平能力，人類將注定走向死亡。

芝加哥大學全球碳循環專家戴維·阿徹指出：“我們正在支配地球化學循環，地球化學循環的現狀確實令人十分恐懼?！薄?/p>