海洋酸化帶來「一半海水一半火焰」
在《自然》雜誌發表的一篇文章揭示了，不斷增長的海洋酸化趨勢使得海洋生命變得更為脆弱、氣候變得更加糟糕。人類的生產和生活活動排放了越來越多的二氧化碳氣體，海水與空氣中的二氧化碳產生了化學反應，過量的氣體排放增加了海水的酸性。海水酸性化不僅對海洋動物構成了致命的威脅，全球變暖的加劇給人類自身帶來了災難性的後果。海洋覆蓋了地球表面大約70%的面積，人類90%的居住區域與海洋環境息息相關，海洋是多樣化生命種群的家園，大氣狀態容易影響海洋的環境，反之，海洋狀態容易影響大氣的環境。
最近，多家媒體披露了一份聯合國政府間氣候變化委員會起草的報告，聚焦全球氣候變化的報告分析了主要由人類活動引起的全球變暖現象，數十位科學家起草的報告將被提交到聯合國的氣候大會。北冰洋海冰消退的速率在加快，北冰洋沿岸出現了令人憂慮的綠色化，「春意盎然」的景觀不該在北冰洋出現。大氣溫室氣體濃度的增加前所未有，至少在過去的22，000年沒有出現。二氧化碳和甲烷一類的溫室氣體「飄落」到海洋，新聞媒體僅關注氣候變暖引起了海平面的上升，海水倒灌將給沿岸陸地的居民帶來災難性的影響。
我們也許看不到海洋變化的另一面，海洋內在的變化消失在人們的視線之外，人們很難留意「水下世界」的變化，海底是一個豐富的世界，人類在海底的活動僅達到海底總面積的大約5%。人們對氣候變化對海洋的影響缺少相關的資料，氣候和海洋相互關聯，二氧化碳數量的上升加速了海水屬性的變化，海水的變化產生了全球變暖的巨大效應，科學家對兩者的相互關聯把握不定，對其中的化學機制和變化的數量級缺少根本的認知。
科學家了解一個基本的事實：海洋吸收了人類排放到大氣中的大部分二氧化碳氣體，海洋變成了世界上最大的儲碳水池，海水吸納碳排放的功能使得亞馬遜森林「望塵莫及」，然而，海洋「忍辱負重」的代價是它吸收了更大數量的二氧化碳氣體，海洋的酸性程度隨之升高，兩者形成了正比例關係。碳元素在海水中形成了碳酸，緩慢的化學反應顯示，海洋在變成「鹽酸水池」之前存在明顯的跡象。酸性化使得海洋的宜居性變得更差，很多種類的海洋生命難以生存，酸性化實際上推動了全球氣溫總體性的上升。
德國的研究人員阿斯特利德·魏特曼和漢斯-波特納採用了綜合分析法，海水酸度的上升對特定種類的海洋生命產生了效應，它們包括了珊瑚、賴皮動物、軟體動物、甲殼類和魚類。每一種類的海洋動物對酸性的反應都顯得貧乏，脆弱，達不到預想的程度。液體的酸性程度以PH值來衡量，PH值反映了液體的基本化學性質，PH值越低說明酸性越高。海洋快速的酸性化對許多種類的海洋生物都是致命的危害，它們很難適應海水的酸性化，海水的過度酸性化給海洋生物帶來了不能承受之重。
海水酸性化極可能給珊瑚帶來了最艱難的生存環境，珊瑚是無脊椎的海洋物種分泌的一種鈣質性碳酸鹽，這種物質成分建構了岩石化的海洋礁石，在礁石周圍形成了大多數漁民「出海」的場所，珊瑚屬於美麗的海洋生態的組成部分，更濃的海水酸性將損毀珊瑚構造島礁的功能，一些珊瑚礁顯示了更低海水PH值的適應性，然而，海水酸化和海洋變暖相混合，兩種過程直接導致了珊瑚的白化，以此消滅了整體性的島礁。很多科學家相信，珊瑚礁正在面臨滅絕的困境，如果不能減少碳的排放數量，那麼人們在本世紀末也許看不到美麗的珊瑚礁。
像牡蠣和魷魚一類的軟體動物「變著法兒」地適應酸性海水，它們表現了一種掙扎的能力，像龍蝦和螃蟹一類的甲殼動物以減輕外殼重量的方式來適應酸性的海水，魚類怎樣適應酸性的水質？目前沒有獲得很好的答案，在珊瑚礁附近遊動的魚類在珊瑚礁消失時可能陷入絕境。所有的海洋生物都將遭受海水酸化帶來的負面影響，雖然影響的程度有所不同，然而，沒有一種海洋生物能逃脫酸性的困境，這是一場海洋生物不能擺脫的危機，就像人類不能擺脫的經濟和文化危機一樣。海洋生物擺脫酸性化危機的「砝碼」掌握在人類手上，人類是地球生命的主宰，為海洋生物擺脫酸性危機也是為人類自身擺脫生態環境的危機。
另一篇發表在《自然》雜誌氣候變化欄目的文章由馬克斯·普朗克研究所氣象學分所的研究人員共同撰寫，德國、美國和英國的科學家團隊討論了海洋酸化對大氣溫度的影響，他們通過檢測的數據來說明兩者之間的變動關係。當海水的PH值下降時、或當海水的酸性度提高時，海洋生物源產生的硫化合物（DMS）濃度隨之下降，硫化合物（DMS）的降低對大氣溫度產生了影響，DMS的降低產生了提升大氣溫度的效應，海洋是自然界最大的氣體DMS排放源，當海洋減少了DMS氣體的排放時，大氣溫度將發生顯著的上升。
硫能夠以二氧化硫的形態存在，二氧化硫不是一種產生溫室效應的氣體，如果大氣含有更高濃度的硫，那麼它能減少太陽輻射抵達地球表面的數量，從而產生一種涼爽效應。1991年，菲律賓的皮納圖博火山噴發，從火山口噴涌了數百萬噸的二氧化硫氣體，大氣的硫濃度明顯增加，在皮納圖博火山噴發後的2年，全球平均氣溫下降了大約0、5度。海水酸性化導致了海洋生物排放的硫氣體數量的下降，大氣含硫數量的下降導致了太陽輻射抵達地球表面數量的增加，從而加速了氣候變暖。普朗克研究所氣象學分所的科學團隊揭示了海洋與大氣之間令人驚訝的多樣性關聯。
人們長期以來一直認為，人類活動會引發了二氧化碳氣體的擾動，二氧化碳氣體的溫室氣體效應提升了大氣溫度，海洋酸化與氣候變化沒有直接的關聯，現在，普朗克氣象所的科學團隊使得人們相信，不僅二氧化碳的溫室效應導致了氣溫上升，而且海洋酸化同樣導致了氣溫升高，「雙重效應」成為了全球各地的人們深感天氣炎熱的原因。海洋通過溶解大氣中的二氧化碳緩解了溫室氣體效應，海水具有「降溫效應」的一面，然而，海水「升溫效應」的另一方面更為顯著，海水酸化間接地引起了大氣溫度的上升。
普朗克氣象所的海洋生物學家和氣象學家進行了海水實驗，在較低PH值的海水、或在較高酸性度的海水，DMS的濃度下降明顯，當DMS氣體釋放到大氣時，硫的化合物形成了新的氣溶膠顆粒，它們進一步影響了氣體雲團的反射率，從而降低了太陽對地球表面的輻射量，產生了對地球表面的涼爽效應。實驗成果推廣到對整個海洋的解釋，整個海洋佔到地球表面積的70%以上，海洋是DMS氣體最大的產出地，海水酸化減少了大氣的硫含量，潛在地改變了太陽對地球的輻射數量。科學團隊構建了海水PH值與海水排放的DMS濃度相關聯的數學模型。
海洋是吸納大氣二氧化碳氣體的「巨大水槽」，海水吸收了人為排放的溫室氣體數量的25%，人們不能期待海洋吸收大氣中的所有二氧化碳氣體，剩下75%的二氧化碳氣體被用於製造大氣的溫室效應。融入海水的25%的二氧化碳氣體間接地製造了太陽輻射增強的效應，從而提升了大氣溫度。海洋吸納二氧化碳的功能有限，過量地吸收大氣中的二氧化碳氣體將對海洋生命產生災難性的影響，科學家目前對影響的程度「一知半解」。當二氧化碳氣體融入海水時，形成的碳酸相當於降低了海水的PH值，不同的海洋生物對PH值的降低有不同的適應能力。普朗克研究所的科學團隊檢驗了幾個不同種類的海洋動物對海水酸化的反應特徵。珊瑚礁對海水酸化的適應性相當脆弱。總體而言，人們對海水酸化產生的對海洋生物的影響了解得很少。
（編譯：2013-8-29）
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