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不容忽视的海洋酸化

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/09/23 17:21:48 字数作文
不容忽视的海洋酸化字数作文

篇一:越来越酸的海洋阅读答案

越来越酸的海洋阅读答案

①在4月22日第43个世界地球日到来前,《科学》发表的一篇文章,把人们关注气候变化与二氧化碳排放的视角从大气带到了海洋。这篇文章宣称,由来自不同大学的21位研究人员组成的科研小组,经过检测和评估地质记录后,得出结论:目前的海洋酸化速度是3亿年来的最高值。

②海洋酸化是指由于吸收大气中过量的二氧化碳,导致海水逐渐变酸的过程。人类活动向大气释放的二氧化碳,以每小时100万吨以上的速率被海洋吸收,在吸收过程中,二氧化碳与水反应释放出氢离子,使得海水的pH值下降。海水应为弱碱性,海洋表层水的pH值约为

8.2。但到2012年,海水表层pH值降低了0.1。海水酸性的增加,会改变海水的种种化学平衡,使多种海洋生物乃至生态系统面临巨大威胁。因此,除了全球变暖,海洋酸化被称为与二氧化碳排放相关的另一重大环境问题。

③一份来自夏威夷附近海域20年的数据显示,工业革命以来,海水表层pH值从1960年的

8.15下降到8.05,这表示,海水中氢离子浓度增加了30%。

④不仅如此,海洋酸化的速度也越来越快。最近一项研究表明,海表吸收二氧化碳的速率及其所导致的海洋酸化速率比两万年前的末次冰期快了近100倍,而末次冰期被认为是最近一次的二氧化碳急剧上升期。根据政府间气候变化专门委员会(IPCC)的预测,如按照目前二氧化碳排放量的水平进行,本世纪末,海水pH值将下降至7.8左右。

⑤研究表明,在二氧化碳浓度加倍以后,大多数钙化生物的钙化速率均大幅下降。钙化速率的下降,不仅影响到了浮游性钙化生物,如颗石藻等向底层海洋的碳输送,还会影响到钙化动物的生长和发育。同时,珊瑚藻以及造礁珊瑚种类在加倍的二氧化碳条件下,其钙化速率平均下降30%。

⑥多项研究表明,海洋酸化还可能通过食物链,造成原本不同种间的配子受精成功并形成杂交种,造成种质混乱,影响物种间的相互作用及生态系统的稳定性。例如,某些浮游动物在喂食酸化海水中生长的浮游植物后,繁殖率显著下降。

⑦有研究者在模拟实验中发现,严重酸化的海水中,小丑鱼幼鱼将失去听力、视力、嗅觉,无法发现敌害,也丧失了相应的逃逸和生存能力。对甲壳类、贝类、鱼类及棘皮动物等海水养殖生物的研究表明,海洋酸化会显著地影响到幼体发育,降低成体的钙化率和呼吸活动,改变机体能量代谢方式,干扰感知和运动行为,抑制免疫防御系统的活性,引起生物体代谢异常、生长缓慢甚至死亡。已经有研究表明,海洋酸化是一种生理胁迫,会使得藤壶的成活率显著下降,二氧化碳浓度升高同样会导致海胆的尺寸和重量均明显变小。

⑧由于人类从未经历过这种变化,并且不同种类的海洋生物对酸化引起的海水化学变化敏感性不同,以至于无法确定海洋酸化的生物学效应,也就无法预测未来可能发生的变化。

1. 什么是海洋酸?(2分)

答:

2. 海洋酸化对海洋生物乃至生态系统造成的巨大威胁体现在哪些方面。请阅读全文简要回答。(3分)

答:

3.简第段主要运用了何种说明方法,有什么作用?请结合文意简要说明。(3分) 答:

4.以下分析或推断符合文意的一项是(2分)()

A. 浮游动物在喂食酸化海水中生长的浮游植物后,繁殖率在短时期内会显著下降。

B. 珊瑚藻以及造成礁珊瑚在加倍的二氧化碳条件下,其钙化速率将会平均下降30%。

C. 即使大幅度减少二氧化碳排放量,到本世纪末,海水pH值将下降至7.8左右。

D. 虽然人类从未经历过海洋急剧酸化的过程,但仍能够预测未来可能发生的变化。

参考答案:中小学作文阅读答案网整理

1.(共2分)海洋酸化是指海洋由于吸收大气中过量的二氧化碳,导致海水逐渐变酸的过程。

2.(共3分)

(1)“会是大多数钙化生物的钙化速率大幅下降;

(2)可能影响物种间的相互作用及生态系统的稳定性;

(3)会引起生物体代谢异常、生长缓慢甚至死亡。(一每点1分,不简要酌情分。)

3.(共3分)第⑦段主要运用了举例子的说明方法,具体地说明了海洋酸化对海洋生物产生的严重影响。(说明方法1分,作用2分)

4.(共2分)B

篇二:海洋酸化的影响

时间:2013.12.21 中国海洋大学工程学院 机械设计制造及其自动化12(转 载 于:wWW.smHAida.cOM 海达范文网:不容忽视的海洋酸化)级 康李平 12090022021 【摘要】:海洋酸化即海水由于吸收了空气中过量的二氧化碳,导致

酸碱度降低的现象。酸碱度一般用pH来表示,范围为0-14,pH为0pH为14pH为7,代表中性。海水应为弱碱性,海洋表层水的pH约为8.2。当空气中过量的二氧化碳进入海洋中时,海洋就会酸化。科学研究表明,由于人类活动影响,到2012年,过量的二氧化碳排放已将海水表层pH降低了0.1,这表示海水的酸度已经提高了30%。预计到2100年海水表层酸度将下降到7.8,到那时海水酸度将比1800年高150%。

【关键字】:海洋酸化、二氧化碳、碳酸

1956年,美国地球化学家洛根·罗维尔开始着手研究大工业时期产生的二氧化碳在未来50年中将产生怎样的气候效应。洛根通过监测发现:被释放到大气中的二氧化碳不会全部被植物吸收,有相当部分残留在大气中,且有大量二氧化碳被海洋吸收。

2003年,“海洋酸化”这个术语第一次出现在英国著名科学杂志《自然》上。

2005年,灾难突发事件专家詹姆斯·内休斯进一步阐明了海洋酸化潜在的威胁。他的研究发现,5500万年前,海洋里曾经出现过一次

生物灭绝事件,罪魁祸首就是溶解到海水中的二氧化碳,估计总量达到45000亿吨,此后海洋至少花了10万年时间才恢复正常。 2012年,美国和欧洲科学家发布了一项新研究成果,证明海洋正经历3亿年来最快速的酸化,这一酸化速度甚至超过了5500万年前那场生物灭绝时的酸化速度。

二、主控因素

1 、海水酸化成因

表层海水pH值上升的主要原因是由于大气中二氧化碳溶于海水中形成了碳酸.海洋中的碳酸盐能降低这一过程带来的影响.但是不同海域的海水中CO32-浓度不同(与温度等因素相关),两极海域仅为热

带海域的41%,因此,不同海域海水酸化情况不同。

2、二氧化碳的来源

碳循环是地球上最重要的循环之一,二氧化碳是这一循环中的常见物质。它的释放过程主要存在于以下几个碳交换途径:

(1)动植物通过呼吸作用生成二氧化碳和水。

(2)微生物分解死去的动物和植物转化为二氧化碳或甲烷。

(3)通过燃烧煤、石油、天然气或是其产品有机材料氧化它包含的碳,产生二氧化碳。

(4)生产水泥的过程中,石灰石(碳酸钙)被加热生产石灰(氧化钙)和二氧化碳。

(5)火山爆发和岩石风化作用释放到大气中的气体。

(6)与海洋中的二氧化碳交换。

来自化石燃料使用及土地利用变化对植物和土壤碳影响所产生的二氧化碳排放是大气二氧化碳增加的主要来源。据估算,自1750年以来,排放到大气中的二氧化碳大约有2/3来自化石燃料燃烧,1/3来自土地利用变化。这些二氧化碳有45%留存在大气中,30%被海洋吸收,其余的被陆地生物圈吸收。排放到大气中的二氧化碳,50%在30a里被清除,30%在几百年里被清除,剩余的20%将在大气中留存数千年。

3 、影响海水吸收二氧化碳的因素

表层海水中含有的碳,主要形式表现为碳酸氢盐离子(超过90%,其余大部分是碳酸盐)。一些因素如:温度、pH值、压力和其他离子的变化都影响海洋中碳元素的存在形式。海洋吸收二氧化碳大部分靠物理溶解,其次是化学反应,二氧化碳与水和矿物质生成碳酸盐。另外,藻类等生物有机体也可以依靠光合作用消耗大量二氧化碳。这些生物死后,转化的碳物质会随之沉积到海底。不过,不同地区的海洋吸收二氧化碳的能力不同,大约40%的二氧化碳被极地海洋吸收,原因是二氧化碳在冷水中的溶解度高于温水。被海水吸收的二氧化碳再通过洋流重新分布到世界各地,因此不同海域的二氧化碳浓度也各不相同。从1950年开始,海洋吸收二氧化碳的量逐渐增加,这可能是因为二氧化碳在空气中的含量日益增加的缘故。但是2000年后,尽管海洋吸收的二氧化碳从绝对值来看并没有减少,但与陆地植被相比,吸收比例有所下降。究其原因有:①温度升高降低了海水的二氧化碳溶解度;②人们给海洋的二氧化碳越多,海水的酸性就越强,它吸收二

氧化碳的能力相应就减弱了。

4 、海洋中的碳循环

溶解在海洋表面的这些可溶性无机碳,会因为直接与大气接触,而在一定条件下把溶解的二氧化碳释放出来。在不同温度压力情况下,二氧化碳在水里的溶解度不同,世界各地海平面的气压变化相对较小,但是温度变化较大,而二氧化碳在水里的溶解度,随着温度的升高会下降。在冬季,高纬度的地区水温寒冷,二氧化碳在水里的溶解度高;而在低纬度地区的温暖海面及夏季,二氧化碳在水里的溶解度低,溶解在水里的一些二氧化碳就会被释放。由于海洋的洋流、环流作用,不同温度的海水进行交换。总体来说,海水对于二氧化碳的交换基本平衡。在工业化之前,每年海洋从大气中吸收700亿t碳.同时释放706亿t碳,相差不足1%。新溶解在海水里面的二氧化碳基本都在海水表层。海水表层大约有总量9000亿t的碳。这些二氧化碳重新进入大气,也可能进入深层的海水。海水表层还有丰富的浮游生物,由于二氧化碳的生物泵作用,这些水生植物可以把海水表层的二氧化碳通过光合作用转变为有机质,这些有机质,可以形成可溶性的有机碳,或者随着生命体的死亡,沉到深层的海水里。每年浮游生物从海水表层吸收的碳是500亿t,同时有390亿t返还给海水表层,中层和深层海水含碳量高达37.1万亿t碳,是碳循环里面质量比例最大的部分。浅层海水向中层海水输送无机碳的速率为902亿t/a.大约是浅层海水碳总量的1/10,同时中层海水也向浅层海水输送无机碳,速率为1010亿t/a。不同层的海水的混合速度很慢,中层海水的混合需要

几十年甚至上百年的时间来进行.而深层的海水则需要上千年的时间来完成。最终会有一些碳沉积在海洋底部,速率为2亿t/a。沉积在海底表面的碳.总量是1500亿t。生物泵和溶解泵一起构成了海水的碳循环。

三、变化趋势

海洋生物

海洋上表层直接从大气中吸收二氧化碳,温度上升而密度变小,从而减弱了表层与中深层海水的物质交换,并使海洋上部混合层变薄,不利于浮游植物的生长。

浮游植物的门类众多、生理结构多样,对海水中不同形式碳的利用能力也不同,海洋酸化会改变种间竞争的条件。在海水酸化较轻的地区,只有部分浮游植物受到影响,但在最为严重的地区,所有浮游植物的生存均遭受威胁。

由于浮游植物构成了海洋食物网的基础和初级生产力,它们种类和数量的变化很可能导致从小鱼小虾到鲨鱼、巨鲸的众多海洋动物都面临冲击。此外,在pH值较低的海水中,营养盐的饵料价值会有所下降,浮游植物吸收各种营养盐的能力也会发生变化。而且,越来越酸的海水,还在腐蚀着海洋生物的身体,研究表明,钙化藻类、珊瑚虫类、贝类、甲壳类和棘皮动物在酸化环境下形成碳酸钙外壳,骨架效率明显下降。

2013年3月,日本一个研究小组在英国《自然·气候变化》杂志上发表报告说,海水酸化越严重,拥有坚硬骨骼并且能够制造珊瑚礁的

篇三:海洋酸化研究研究概况

广西师范学院课程论文

论文题目: 海洋酸化研究概况

学生姓名:何筱昕

学 院:化学与生命科学学院

专业年级:

课程名称:

成 绩:

教师签字:

批改日期:

11化本二班 《环境化学》

海洋酸化的研究概况

何筱昕

广西师范学院 化学与生命科学学院 11化本二班

摘要:二氧化碳的大量排放不仅导致了全球气候变暖,也使海洋酸化程度加剧【1】。本文分析海洋酸化的成因,阐述海洋酸化的危害,介绍国内外对海洋酸化问题的研究进展;提出控制海洋酸化的举措。 关键词:海洋酸化;二氧化碳;生态系统

2003年,“海洋酸化”这个术语第一次出现在英国著名科学杂志《自然》上。海洋酸化的定义比较简单,也容易理解: 由于海洋吸收人类活动排放的一些化学物质,包括碳,氮,硫的化合物而引起的海洋 pH 值的持续降低【2】。

1.海洋酸化的成因分析

人类排放到大气中的 CO2主要来源于化石燃料的燃烧、水泥的生产、农业以及森林的砍伐。据统计:2008 年人类排放的 CO2约达到 100 亿 t,其中来自化石燃料燃烧和水泥生产产生约 8.7±0.5 亿 t;砍伐森林产生的 CO2为 1.2±0.7 亿 t;工业革命以来,累计人类 CO2产生 5600 亿 t,其中不到一半的碳留在空气中【3】。

大气中 CO2超过 30%被海洋吸收,也就是说,正是海洋的存在延缓了由 CO2引起的全球变暖速率,但同时也导致了海洋自身的酸化【4】。根据报道,进入到大气的 CO2浓度已经从 280μL/L( 1750 年) ,上升到目前的 383μL/L,这个水平是 65 万年内的最高水平,并且在本世纪还会以每年 0. 5% 的速度递增。对应于大气 CO2浓度的上升,与工业革命前相比海洋的 pH 值目前已经下降了 0. 1 个单位,并且到本世纪末将再下降 0. 4 个单位,到2250 年下降 0. 7 个单位【5】。海洋吸收 CO2的直接后果就是增加氢离子的含量,这也是 pH 值降低的主要原因,根据最近的研究,在过去巧0年中,

过量

的二氧化碳溶解人海水,导致了海洋的pH平均值从8.2下降到7.9。可见,海水的确正在变酸。另一个后果则是增加了碳酸和碳酸氢根离子的浓度。

海洋通过海水表面吸收大气中的二氧化碳,随后二氧化碳与水反应形成碳酸。这种弱酸大部分电离为氢离子和碳酸氢根离子。其中一些碳酸氢根离子还可以继续电离产生氢离子,2次电离产生的氢离子升高了海水中氢离子的浓度,即降低了海水的pH,使得海洋酸化,具体过程可用以下方程式表示:

2.海洋酸化的危害

2.1对海洋生物的影响

2.1.1对钙化生物的损坏

海洋中有两种富含钙的岩石:文石和方解石,海洋中的碳酸钙就是由这两种岩石溶解而来的。海洋中的动物性浮游生物(翼足类)和珊瑚通常利用文石的碳酸钙构成身体的支撑结构,非常坚硬;而植物性浮游生物(圆石藻类)及有孔虫的身体支撑结构则是利用方解石的碳 酸钙构成的。由于文石的溶解性比方解石更好,因此翼足类和珊瑚可能会更早受到海洋酸化的影响。

以珊瑚为例,珊瑚看似是植物,实则为动物。当海洋酸化时,碳酸根离子减少,形成珊瑚骨骼的材料减少,珊瑚生长减慢;当海水中碳酸钙浓度低于饱和点后,珊瑚已形成的骨骼就会溶解以补偿碳酸钙的不足。

2.1.2 对非钙化类生物的影响

海洋酸化对非钙化光合生物与非钙化动物也会产生影响, 如促进藻类与浮游动物的呼吸作用, 影响藻类的无机碳获取机制, 动物受精

过程及鱼类嗅觉系统等. 海洋酸化对鱼类的多种感觉器官, 如嗅觉、化学感觉和听觉等均会产生不同程度的影响. 实验结果展示, 酸化环境中长大的鱼比正常条件下长大的同类较易被敌害捕食 。例如破坏鱼类的嗅觉系统,改从而变化学信号介导的仔鱼行为。同样在小丑鱼实验发现,CO2浓度提高到 700μmol/mol 时,4 d 后其仔鱼行为学和对照组出现明显差异,将近 50%的仔鱼失去判断能力( 主要包括摄食和躲避敌害) ; 而在 850μmol/mol 下,所有仔鱼从第 2 天就其失去躲避捕食的能力【6】。

另外 ,鱼类的生物电场与电(磁)感受能力也可能会受水中H+浓度增高的影响, 为此, 海洋酸化可能会影响鱼类利用电场的生理及行为, 如洄游、摄食和繁殖等行为【7】。

2.2对人类经济社会生活的影响

正如科学界所认识的那样:“海洋酸化因人类活动导致,反过 来对人类社会产生影响”。海水pH值下降将直接影响到人类社 会的食物供给、经济利益和生活方式

2.2.1 海洋渔业

海洋酸化对海洋生物产生的影响,直接影响到海洋生物资源的数量和质量,导致商业渔业资源的永久改变,最终会影响到海洋捕捞业的产量和产值,并威胁数百万人口的粮食安全。海洋酸化是影响渔业生产的一个重要因素,在影响渔业生产的各种复杂关系中,渔业生产的经济产值受海水化学性质变化影响的部分有多大,目前还没有令人信服的预测。但鉴于全球渔业总产量中海洋捕捞量逐年递减的趋势以及生态系统的潜力和人类适应气候变化措施的加强,人们可以合理的假设,与海洋酸化有关的直接影响可能增加海洋渔业生产成本约10%,每年大约100亿美元。

2.2.2 珊瑚礁旅?a href="http://www.zw2.cn/zhuanti/guanyuwozuowen/" target="_blank" class="keylink">我?/p>

珊瑚礁是海洋生物的重要栖息地,是防护海岸线、抵御风浪侵蚀

的天然屏障,也是滨海旅游和潜水等娱乐活动的理想场所。珊瑚礁旅游与海岸线防护作用的单位价值各地区有很明显的差异。据联合国环境规划署(UNEP)2001年估计,世界热带海洋珊瑚礁的面积约284 300 km2,若假定珊瑚礁每年产生的经济产值为10万美元/a#km2,那么世界范围珊瑚礁的经济产值约为300亿美元/a(此估算与上述渔业生产的产值有一定重合)。这些产值中有很大一部分将来可能因水温上升、污染和包括海洋酸化在内的环境变化而面临着危险。这些珊瑚礁将来如何随这些环境因素的变化而变化,我们还不了解,因而现在的模型还不能区分海洋酸化及其它环境压力对珊瑚礁的作用。但是,现在我们可以肯定的是,在本世纪或下一世纪,海洋酸化将是影响鱼类种群和珊瑚礁生长的重要因素。有人估计认为,海洋酸化每年造成的经济损失将以百亿美元计 正如科学界所认识的那样:“海洋酸化因人类活动导致,反过

来对人类社会产生影响”。海水pH值下降将直接影响到人类社 会的食物供给、经济利益和生活方式。

3.控制海洋酸化的方法

从根本上遏制海洋酸化,有两种办法,一是利用大规模的工程手段中和海洋酸性,二是控制二氧化碳的释放。加大对CO2回收和利用的研究力度。目前一种新型的技术手段在实验室中已被研发出来,即用环氧烷烃和二氧化碳为原料合成环碳酸酯 。环碳酸酯经济价值较高且用途广泛,可用于清洁及萃取分离,还可作为高能密度电池 (如锂电池)。

4.海洋酸化研究展望

海洋研究科学委员会(SCOR)、政府间海洋学委员会(IOC)和国际原子能机构(IAEA)海洋环境实验室等国际组织,已将海洋酸化问题研究列为国际合作的重点领域,一方面在国际地圈与生物圈计划(IGBP)

篇四:海洋酸化

热点科学问题之海洋酸化

大气中CO2体积分数持续升高,导致海洋吸收CO2(酸性气体)的量不断增加,海水pH 值下降,这种由大气CO2体积分数升高导致的海水酸度增加的过程被称为海洋酸化。 1956年,美国斯克利普斯海洋研究所地球化学家罗根·雷维尔开始着手研究大工业时期制造的CO2在未来50a中将产生怎样的气候效应。雷维尔和他的合作伙伴在远离CO2排放点的南极和夏威夷莫纳罗亚山顶设立了两个监测站。经过50a来几乎从未间断的监测,雷维尔发现,每年的CO2 体积分数都高于前一年,而且CO2的体积分数变化与北半球植物生长季节的更替同步。这一观测结果让科学界很快认识到,被释放到大气中的CO2不会全部被植物和海洋吸收有相当部分残留在大气中。通过计算雷维尔发现:被海洋吸收的CO2数量非常巨大。据此雷维尔预测,进入海洋的CO2会改变海水的化学性质。

2003年,“海洋酸化”(Ocean Acidification)这一术语第一次出现在《自然》杂志中。2005年灾难突发事件专家詹姆斯·内休斯进一步描绘出“海洋酸化”潜在的威胁,他通过研究发现,距今5 500万年前,海洋里曾经出现过一次生物灭绝事件,罪魁祸首就是溶解到海水中的CO2,估计总量达到45 000亿t,此后海洋至少用了约10万年时间才恢复正常得以度过难关。现有的大量科学证据表明,人类现在一年中产生释放的碳量约为71亿t,其中25%~30% (约20亿t)被海洋吸收,33亿t在大气中积累。海洋吸收大量CO2,最大限度地缓解了全球变暖,但也使表层海水的pH平均值从工业革命开始时的8.2下降到目前的8.1。据政府间气候变化专门委员会(IPCC)预测,到2100年,海水pH平均值将因此下降约0.3~0.4,至7.9或7.8。到那时,海水酸度将比工业革命开始时约大100%~150%。

虽然有关海洋酸化对海洋生物和海洋生态系统影响的研究工作目前开展得有限,但影响是非常肯定的。海洋酸化改变了海水的pH值,使海水中溶解的CO2(CO2(aq))、碳酸氢根离子(HCO3)和碳酸根离子(CO3)浓度等发生变化,直接影响着海洋生物的生物功能,如光合作用、呼吸率、生长率、钙化速率、再生长及生物恢复速率等。部分生物因其独特的生理特征,可能对海洋酸化产生反应,甚至不适应,致使种群退化或灭绝。

海洋酸化影响某些海洋生物的钙化过程,这些生物包括:珊瑚虫、软体动物、棘皮动物、有孔虫和含钙的藻类。钙化过程是这些海洋生物贝壳和骨架的形成过程,是珊瑚和软体动物外壳形成的必要条件。实验室受控实验表明,海洋酸化降低了珊瑚虫的钙化速率,使成体珊瑚虫生长缓慢,新珊瑚礁的恢复率低于珊瑚礁死亡率的阈值。海洋酸化致使珊瑚礁出现漂白现象,甚至导致大范围死亡。更为严重的是,珊瑚虫的减少将导致依赖珊瑚生活或生存的生[1]-2-[1]

物群落的丰度降低,甚至整个群落消亡。海洋酸化也导致翼足目生物的骨架不稳而难以生存,部分有孔虫身体的外壳变薄,棘皮动物的生长受到严重影响。

有关海洋酸化对海洋生物的毒性效应,但有证据证明这些影响都将会发生。海水pH值的变化会改变海洋生物对营养盐、微量元素和微量有机物的利用率;海洋酸化有可能既影响营养盐和碳循环的化学过程,也影响其循环的生物过程,改变某些海洋藻类的固氮速率;若干痕量金属的化学性质因pH值的变化而改变,海洋生物因而更容易或更难利用这些物质;一些鱼类会受到酸雨症导致的pH值下降的威胁,酸雨症使鱼类体液中的碳酸增加而导致鱼类死亡。血碳酸过多症也是鱼类生存的威胁因素。海水pH值下降,海胆体内的酸基平衡将会受到干扰,导致海胆的死亡。头足类生物因海水中CO2的质量分数上升,游泳时需要非常高浓度的氧气以补充身体所消耗的能量。

海洋酸化改变了海水的化学环境,影响海洋生物种群变化,改变了海洋生物种群间竞争的条件,进而引起海洋食物网效应。海水中溶解CO2(CO2( aq))和碳酸氢盐离子(HCO3)的质量分数升高,会使海洋浮游植物种群结构发生变化,打破海洋生态系统中种群群落的平衡,海洋食物链受到影响,导致海洋生物群落结构、生物多样性发生重大变化,致使整个海洋生态系统受到重大影响。最终致使那些不受海洋酸化直接影响的生物,也会受食物供应、竞争者或掠食者的间接影响。

海洋酸化还可能引发或加重其他的全球气候问题。即有通过影响海洋上的云层可能减低地球反照率,间接影响气候变化。预计海洋酸化在未来几百年将导致大大减少海洋碳酸盐沉积的速度,甚至解散现有的碳酸盐沉积。这将导致海水碱度上升,反而增强了海水储存二氧化碳的能力。海洋在气候变化中起着重要作用, 人类制造的二氧化碳20%~30%被海洋吸收了。但是,通过这种方式从大气中减少温室气体的比例在下降。这意味着将来我们不能再像以前那样依赖海洋和陆地的存储功能了,而是必须遏制对化石燃料的过度需求。

参考文献:

[1] 石莉,桂静,吴克勤.海洋酸化及国际研究动态.海洋科学进展,2011,29(1).

[2] 胡祎,肖瑜,彭雪妍等.海洋酸化研究进展.水科学与工程技术,2011,1(19). [2][1]-[1][1]

篇五:海洋酸化

海洋酸化

海洋酸化是指由于海洋吸收、释放大气中过量二氧化碳(CO2),使海水正在逐渐变酸。工业革命以来,pH值下降了0.1。海水酸性的增加,将改变海水化学的种种平衡,使依赖于化学环境稳定性的多种海洋生物乃至生态系统面临巨大威胁。 目录

会全部被植物和海洋吸收,有相当部分残留在大气中。洛根还通过计算发现:被海洋吸收的二氧化碳数量非常巨大。

2003年,“海洋酸化”这个术语第一次出现在英国著名科学杂志《自然》上。到2005年,灾难突发事件专家詹姆斯?内休斯为人们进一步勾勒出了“海洋酸化”潜在的威胁。他的研究发现,距今5500万年前,海洋里曾经出现过一次生物灭绝事件,罪魁祸首就是溶解到海水中的二氧化碳,估计总量达到45000亿吨,此后海洋至少花了10万年时间才恢复正常得以度过难关。

编辑本段生态危害

工业革命以来,人类活动释放的CO2有超过1/3被海洋吸收,使表层海水的氢离子浓度近200年间增加了三成,pH值下降了0.1。作为海洋中进行光合作用的主力,浮游植物的门类众多、生理结构多样,对海水中不同形式碳的利用能力也不同,海洋酸化会改变种间竞争的条件。 浮游植物

由于浮游植物构成了海洋食物网的基础和初级生产力,它们的“重新洗牌”很可能导致从小鱼小虾到鲨鱼、巨鲸的众多海洋动物都面临冲击。此外,在pH值较低的海水中,营养盐的饵料价值会有所下降,浮游植物吸收各种营养盐的能力也会发生变化。而且,越来越酸的海水,还在腐蚀着海洋生物的身体,研究表明,钙化藻类、珊瑚虫类、贝类、甲壳类和棘皮动物在酸化环境下形成碳酸钙外壳、骨架效率明显下降。

由于全球变暖,从大气中吸收CO2的海洋上表层也由于温度上升而密度变小,从而减弱了表层与中深层海水的物质交换,并使海洋上部混合层变薄,不利于浮游植物的生长。

软体动物

一些研究认为,从现在起到2030年,南半球的海洋将对蜗牛壳产生腐蚀作用,这些软体动物是太平洋中三文鱼的重要食物来源,如果它们的数量减少或是在一些海域消失,那么对于捕捞三文鱼的行业将造成影响。 鱼类影响

海洋酸化会阻碍珊瑚礁的生长繁殖,并导致小丑鱼和小热带鱼智商下降。

《美国国家科学院院刊》的最新报道:模拟了未来50~100年海水酸度后发现,在酸度最高的海水里,鱼仔起初会本能地避开捕食者,但它们很快就会被捕食者的气味所吸引──这是它们的嗅觉系统遭到了破坏。

实验表明,同样一批鱼在其他条件都相同的环境下,处于在目前的海水酸度中,30个小时仅有10%被捕获;但是当把它们放置在大堡礁附近酸化的实验水域,它们便会在30个小时内被附近的捕食者斩尽杀绝。 暴雨侵袭

海洋吸收温室气体造成的海水酸化,导致海中大陆架的珊瑚礁大量死亡,而这会造成低地岛国,如基里巴斯和马尔代夫更容易为暴雨所侵害。

珊瑚礁

人类生计

据估计,在有些水域,海洋的酸度将达到贝壳都会开始溶解的程度。当贝类生物消失时,以这类生物为食的其他生物将不得不寻找别的食物,事实上人类将会遭殃。

联合国粮农组织估计,全球有5亿多人依靠捕鱼和水产养殖作为蛋白质摄入和经济收入的来源,对其中最贫穷的4亿人来说,鱼类提供了他们每日所需的大约一半动物蛋白和微量元素。海水的酸化对海洋生物的影响必然危及这些人口的生计。

编辑本段解决途径

在2008年10月的国际海洋酸化研讨会上,与会科学家指出,海洋酸化的自然恢复至少需要数千年,遏制它的唯一有效途径就是尽快减少CO2

的全球排放量。欧美等国正开始研究遏制海洋酸化的对策,中国也已将海洋酸化列入重点支持方向。

编辑本段摩纳哥宣言

2009年8月13日,超过150位全球顶尖海洋研究人员齐聚于摩纳哥,检视海洋酸化(ocean acidification )的最新信息,并藉由签署「摩纳哥宣言」(Monaco Declaration),对海洋酸化严重伤害全球海洋生态系统乙事表达关切。该宣言指出,海水酸碱值(pH levels)的急剧变化,比过去自然改变的速度快上100倍。而海洋化学物质在近数十年的快速改变,已严重影响海洋生物、食物网,生态多样性及渔业等。

该宣言旨在呼吁决策者将二氧化碳排放量稳定在安全范围内,以避免危险的气候变迁及海洋酸化等问题。倘若大气层的二氧化碳排放量持续增加,到了2050年时,珊瑚礁将无法在多数海域生存,因而导致商业渔业资源的永久改变,并威胁数百万人民的粮食安全。

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