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海水升温和酸化:“孪生”杀手致死珊瑚礁
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2012-3-18 8:20:55  来源:光明日报
图中这些燧足海星在欧洲大西洋海底有一个庞大的群体,每平方英尺有650个。在2050年海洋酸化情况的模拟中,燧足海星幼虫在7天内死亡。

    杀手一:海水升温

    在珊瑚虫内部,生活着一种被称为“虫黄藻”的单细胞藻类,两者形成互利共生关系。虫黄藻提供珊瑚虫所需能量的90%以及色素。适合珊瑚生长的海水温度为18-29,如果海水温度异常升高,升至30或更高,持续一段时间后,虫黄藻就会离开珊瑚另寻寄主,珊瑚虫失去虫黄藻提供的营养,珊瑚便只剩下碳酸钙骨骼,呈现出白骨般的颜色,慢慢走向死亡,这就是珊瑚的白化现象。1998年曾发生过一次全球性的珊瑚白化危机。这一年出现了有记录以来最高的全球平均气温,当时,全球16%的珊瑚白化死亡,印度洋的珊瑚死亡率更高达80%-90%。

    珊瑚礁大规模白化是全球变暖的第一个生物指示迹象。工业革命后二氧化碳排量不断增高是全球气候变化的根源。如今,全球气温比起工业革命前已经升高了将近1。

    科学家预计,未来50年二氧化碳的增加和温度的升高都会超过之前50万年珊瑚礁繁茂生长时期的水平。联合国气候变化小组专家预测,2100年热带海洋将升温1-3,珊瑚礁可能是全球因气候变化而消失的第一个生态系统。

    杀手二:海水酸化

    全球二氧化碳排放居高不下,除带来海水温度升高的恶果之外,还带来一个邪恶的“孪生儿”海水酸化。海水酸化和造礁生物钙化率降低是全球珊瑚礁骨架的重大威胁。澳大利亚海洋学家西尔弗曼2009年预测当二氧化碳的浓度达到560ppm时,所有的珊瑚礁将停止生长并开始溶解。

    对珊瑚礁系统来说,最易被酸腐蚀作用伤害的是快速生长的枝状珊瑚。一旦礁盘的骨架变得脆弱,就容易被海浪、风暴、污染物击碎。对著名的澳大利亚大堡礁69个礁的328个块状珊瑚样品的分析表明,1990年以来珊瑚钙化率下降14.2%,其中主要因素是线性生长率下降13.3%。这是至少过去400年没有出现过的区域性急剧下降。按这个变化趋势来看,未来如果大气中二氧化碳浓度达到480ppm,海水中碳酸盐离子浓度达到200mol/kg,那就是珊瑚礁生态系统发生重大变化的临界点。此后,地球上的珊瑚礁群落将不复存在。

    现在,海洋酸化问题已经成为大多数国际海洋研究组织的主流课题。随着世界各国对气候变化和海洋酸化问题的关注度日益增长,科学家们提出了越来越多的解决方法。欧盟开始资助“欧洲海洋酸化研究项目”;英国自然环境研究委员会宣布资助一项大规模的海洋酸化研究计划;德国正在准备进行同样的研究。美国国会已经通过一项议案,制定了一个海洋酸化研究和监测计划。


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