酸化的海洋是一把軟刀子

越來越酸的海洋

近年來，科學家注意到全球的海洋越來越酸了。

眾所周知，pH值是衡量溶液酸鹼度的一個標準，pH值為7的溶液是中性的，高於7為鹼性，低於7為酸性。pH值降低就意味著酸度增加。

有美國科學家指出，過去15年間，從夏威夷到阿拉斯加一帶太平洋海域的水體，pH值降低了6%；而自工業革命以來，全球海洋表面的pH值平均降低了1.5%——目前的pH值大約為8.1。儘管pH值為8.1的海水仍然屬於弱鹼性，但其下降的趨勢卻構成了酸化。

這個數值的變化看似不大，但你要知道，pH值是基於溶液中氫離子濃度的對數計的，如果換算回氫離子濃度，那pH值降低6%就意味著海洋酸度增加了近30%。

毫無疑問，海洋酸化的元兇是二氧化碳的過度排放。二氧化碳是溫室氣體，易溶於水，而且比空氣重，沉在大氣的底層，海洋是吸納它的好去處；大氣中二氧化碳濃度越高，海洋就吸納越多。目前大氣中二氧化碳的含量是390ppm（ppm是百萬分比濃度），海洋每天吸收近3000萬噸二氧化碳；2010年，全球二氧化碳排放量是306億噸，單海洋一年就吸收了近110億噸。海洋為減緩全球氣候變暖做出了貢獻，而換來的代價卻是自己的酸化。

據科學家預測，如果人類以目前的速度排放，大氣中二氧化碳的濃度將在2050年達到500ppm，2100年達到800ppm。如果以氫離子濃度來衡量，那時海水的酸度將較工業革命以前增加近150%。

海洋生物的末日

海洋酸化首當其衝的受害者是海洋里的生物們。

對於利用水中氧氣呼吸的動物，即使二氧化碳的濃度增幅極小，海水中的二氧化碳也能夠快速地擴散至它們體內，使體內酸度增加。為了維持體內的酸鹼度平衡，各個物種會採取不同的策略來對付，比如一種辦法是，既然水裡的二氧化碳無法阻擋在體外，自己就放緩新陳代謝的速率，減少呼吸時製造的那一部分二氧化碳（因為這一部分二氧化碳也要先溶解在體液里才能排出體外）；還有一種辦法是，利用細胞膜上的離子「泵」把多餘的氫離子泵出細胞外，以此來維持原有的酸鹼度。不過這些策略均難以應付持續的體內酸度增加。此外，利用自身生理反應調節體內酸鹼度平衡，勢必引起能量消耗，合成蛋白質等其他生命活動就深受影響。長此以往，這些動物的生長將放緩，甚至停滯，大家都得了「侏儒症」。

不僅如此，事實上，海洋生物生命的最初階段就可能受到酸化的影響。研究人員通過在海水中泵入二氧化碳，在實驗室模擬了海洋酸化。當pH值降低0.4個單位之後（即預測中2100年海水的情況），海膽精子的遊程減少了16%，游速減慢了12%，受精成功率降低了25%，這意味著在這種海水裡繁殖8代之後，海膽種群的數量就將銳減至原來的1/10。

酸化還會阻礙許多物種幼體的發育。比如把一種海星的近親——海蛇尾的幼體置於pH值降低0.2~0.4個單位的海水中，多數表現出發育畸形。對於扇貝、海螺等貝殼類動物來說，酸化更是一場災難：它們的殼主要成分是碳酸鈣，而碳酸鈣易溶於酸，在酸性的環境下不容易形成，它們的小寶寶將因長不出貝殼而早早夭折。

海洋酸化還會以另一種不尋常的方式影響海洋生物的生存。例如，許多海洋物種依賴微弱的嗅覺來進行捕食、尋找配偶及合適的棲息地。當海水的酸度增加，它們的嗅覺開始失靈了，不再具有辨別力。海洋的酸化還會影響海洋動物對聲音的接收。鑒於像海豚、鯨之類的海洋哺乳動物是藉助聲音來導航、交流、捕食和求偶的，海洋酸化對它們生存的影響不可小覷。

要以史為鑒

事實上，海洋酸化的悲劇在歷史上已經發生過一次。那是大約在2.5億年前，地質史上稱為二疊紀向三疊紀過渡的地質年代，海洋生物高達96%的物種（包括著名的三葉蟲），陸生生物高達70%的物種都滅絕了。這是地球史上最嚴重的一次滅絕事件。查其原因，跟當時大規模的火山爆發有關。火山噴吐出大量二氧化碳和甲烷（甲烷在高空紫外線的照射下與臭氧反應，也會生成二氧化碳），那時空氣中二氧化碳的濃度一度達到現在的2倍。正是當時嚴重酸化的海水，導致了96%海洋生物的滅絕，在滅絕事件發生後的近500萬年內，海洋都沒有恢復元氣。——當然，人類因禍得福，是此次滅絕事件的倖存者的後代。

但是要是此類事件再度重演，我們就不能置身事外了。而以目前人類排放的速度，兩倍於現在二氧化碳的濃度，再過100年就可以達到，到那時，如今充滿了生趣的海洋，將變得死氣沉沉，了無生機，那將是怎樣的慘景！

難道海洋生物不會進化么？進化不是一次次讓它們在變化了的環境里生存下來？問題是，生物的進化通常都是一個非常緩慢的過程，如果海洋酸化是用幾百萬年或者更長的時間完成的，那或許大多數海洋生物都會進漸漸適應，不會造成大規模死亡，而現在海洋的酸化是在短短几百年間完成的，這就讓它們措手不及，除了束手待斃，別無良策。

海洋的酸化僅僅不久前才開始引起人們的重視。以前曾有人提議把大量二氧化碳泵入海洋，來減少大氣中的二氧化碳，如果那些人意識到海洋酸化帶來的一系列危險，大概就不會提這種愚蠢的建議了。

海洋已經向我們發出了SOS，我們怎能袖手旁觀！

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