海洋酸化影响及国内研究动态

合集下载

海洋酸化影响

海洋酸化影响

海洋酸化影响海洋酸化是全球气候变化的一个重要方面,它指的是由于大气中二氧化碳浓度的上升导致海水吸收更多的二氧化碳而变得酸性增强的现象。

这个过程不仅改变了海洋生态系统的化学平衡,还对海洋生物以及依赖海洋资源的人类社会产生了广泛的影响。

本文旨在探讨海洋酸化的现状、原因、影响及其可能的解决方案。

海洋酸化的科学背景海洋通过溶解大气中的二氧化碳起到自然的“碳汇”作用,减缓了温室气体效应。

然而,随着工业革命以来人类活动的加剧,大量的化石燃料燃烧释放了大量二氧化碳,导致这一自然过程失衡。

海水中的二氧化碳与水反应形成碳酸,进而分解为碳酸氢根和氢离子,使海水pH值下降,即海水变酸。

对海洋生物的影响海洋酸化对许多海洋生物构成了威胁,尤其是那些具有钙质外壳或骨架的生物,如珊瑚、贝类、某些浮游生物等。

酸化环境使得这些生物更难形成和维持其钙质结构,从而影响它们的生长、繁殖和生存。

此外,海洋食物链的基础——浮游生物的生产也受到负面影响,进一步影响到鱼类和其他海洋动物。

对人类社会的影响海洋不仅是地球上最大的生态系统,也是人类重要的资源库。

海洋酸化影响了渔业资源,减少了鱼类的数量和质量,给依赖渔业的社区带来经济压力。

同时,海洋酸化还威胁到旅游业,特别是那些依赖于珊瑚礁和海洋生物多样性的旅游目的地。

此外,海洋酸化还可能影响海洋在调节地球气候、吸收碳等方面的功能。

应对策略面对海洋酸化的挑战,国际社会已经开始采取行动。

减少温室气体排放是最根本的解决方案。

此外,保护和恢复海洋生态系统,提高其抵御酸化的能力也是关键措施之一。

科学研究正在探索如何通过人工方法减轻海洋酸化的影响,例如增加海水中的碱性物质以中和酸性。

总结海洋酸化是一个复杂的全球性问题,它要求国际社会共同努力,采取多方面的措施来应对。

从减少碳排放到保护海洋生态,每一项措施都至关重要。

只有通过全球合作和持续的努力,我们才能确保海洋的健康和未来世代的福祉。

海洋酸化:对海洋生态系统的影响

海洋酸化:对海洋生态系统的影响

海洋酸化:对海洋生态系统的影响在地球的广袤蓝色画卷中,海洋以其深邃莫测和资源丰富而闻名。

然而,这幅美丽的画卷正遭受一种悄然无声的威胁——海洋酸化。

海洋酸化是由于过量二氧化碳(CO2)排放进入大气后,部分被海水吸收,与水分子反应形成碳酸,进而导致海水pH 值下降的现象。

这一过程对海洋生态系统产生了广泛而深远的影响。

首先,海洋酸化直接影响着珊瑚礁的健康。

珊瑚礁不仅为众多海洋生物提供栖息地,还维护着海洋生物多样性。

随着海水酸性增强,构成珊瑚骨架的钙质结构开始溶解,珊瑚生长受阻,甚至出现白化现象。

这种损害是不可逆的,导致珊瑚礁系统的崩溃,进而影响到依赖珊瑚礁生存的数千种海洋生物。

其次,海洋酸化改变了浮游生物的生存环境。

浮游植物,如微小的藻类,是海洋食物链的基础,它们通过光合作用产生大量氧气并供给其他生物能量。

当海水酸化加剧时,这些微小生命体的钙化过程受阻,影响其生长和繁殖,进而影响整个海洋食物网的稳定性和生产力。

此外,海洋酸化对有壳类动物和其他一些敏感物种也构成了巨大威胁。

例如,酸化的海水会腐蚀贝壳,使得贝类、某些甲壳类动物以及一些具有碳酸钙外壳的浮游动物难以维持其外壳结构,从而影响它们的生存。

这不仅减少了这些物种的数量,也破坏了以它们为食的其他海洋生物的食物来源。

海洋酸化还可能改变不同物种之间的相互作用。

随着环境的改变,一些物种可能会变得更加脆弱,而其他更能适应酸性环境的物种可能会占据优势,导致生态平衡的破坏。

这种物种间竞争关系的变化可能会导致一些物种的过度捕食,进一步破坏生态多样性。

最后,海洋酸化的加剧还对人类活动产生影响。

许多人类依赖的海洋资源,如渔业、旅游业等,都直接或间接地依赖于健康的海洋生态系统。

当这些系统受到破坏时,不仅会影响人类的经济活动,还可能对人类的食品安全造成威胁。

综上所述,海洋酸化对海洋生态系统的影响是多方面的,从微观的生物化学过程到宏观的生态系统结构都受到了影响。

因此,全球范围内采取有效措施减少温室气体排放,保护海洋环境,不仅是对自然界的负责,也是对未来世代的负责。

海洋酸化对生态系统的影响及应对

海洋酸化对生态系统的影响及应对

海洋酸化对生态系统的影响及应对海洋酸化是由人类活动导致的大气二氧化碳浓度增加,进而与海洋中的水体反应形成二氧化碳酸化而引起的问题。

这一问题引起了全球范围内的关注,因为它对海洋生态系统产生了巨大的不良影响。

本文将探讨海洋酸化对生态系统的影响,并提出相应的应对措施。

海洋酸化对珊瑚礁生态系统的影响珊瑚礁生态系统是海洋中最受影响的生态系统之一。

由于海洋酸化,海水中的二氧化碳浓度增加,导致水体pH值下降。

较低的pH值会影响珊瑚动物的钙合成过程,使其难以形成坚固的钙质骨架。

此外,更酸性的海水还会削弱珊瑚与藻类共生关系,从而导致珊瑚闪褐色或白化。

这不仅危及珊瑚的存活,也严重破坏了整个珊瑚礁生态系统。

另外,海洋酸化还会对珊瑚礁周边生态系统带来负面影响。

许多物种依赖于珊瑚礁作为栖息地和食物来源。

如果珊瑚礁受到破坏,这些物种将失去栖息地和食物链的支持,从而威胁整个海洋生态系统的稳定性。

海洋酸化对海洋生物多样性的影响除了珊瑚礁生态系统外,海洋酸化还对其他海洋生物多样性产生了显著影响。

许多海洋动物(如贝类、虾类和微生物)以及某些水草和藻类依赖于高钙质水体来维持其正常生活活动和生物过程。

然而,海洋酸化降低了水体中可用的钙离子浓度,使得这些生物无法正常进行钙合成和壳形成。

这将直接威胁到它们的存活和进一步扩散。

此外,某些鱼类对水体pH值非常敏感,并在酸性环境下难以存活。

海洋酸化不仅降低了鱼类的存活率,还可能导致一系列相互依赖的捕食关系被破坏。

这将进一步造成整个食物链的崩溃和海洋生态系统一系列连锁反应。

应对措施为了减轻海洋酸化对生态系统产生的负面影响,我们需要采取一系列适应性和缓解性措施:减少二氧化碳排放:减少人类活动所释放到大气中的二氧化碳是解决这一问题的关键。

全球各国应该共同努力,制定并执行减排政策和行动计划。

提高能源效率:通过改进能源利用效率,减少二氧化碳等温室气体排放量。

推广可再生能源技术是促进能源转型和减排过程中至关重要的一环。

海洋酸化对海洋生态系统的影响及其生态学研究

海洋酸化对海洋生态系统的影响及其生态学研究

海洋酸化对海洋生态系统的影响及其生态学研究海洋酸化是指在海水中溶解的二氧化碳增加,导致海水pH值下降的过程。

这一过程对海洋生态系统产生了广泛的影响,特别是对海洋生物的生存、繁殖和生态过程等方面。

因此,研究海洋酸化的生态学影响,成为了当前生态学领域的一个热点问题。

一、海洋酸化的机理和过程二氧化碳是人类活动的主要产物之一。

人类持续燃烧化石燃料、改变土地利用和森林砍伐都是导致海洋二氧化碳浓度升高的主要原因。

二氧化碳溶解在海水中,导致海水中H+离子浓度增加,从而导致海洋酸化。

二、海洋酸化对海洋生态系统的影响海洋酸化对大多数海洋生物的生长、发育、存活和繁殖等过程产生了广泛的影响。

例如,海洋酸化会导致一些钙质生物,如珊瑚、蚌类、海星等的生长变慢、骨架变脆弱,以及跨季性摄食越来越难。

同时也会影响到一些生物的行为。

例如,海洋酸化后,依靠嗅觉和视觉来寻找食物的一些物种,如鳕鱼和龙虾,会丧失这种能力而难以适应新的环境。

三、生态学研究现状当前,生态学研究者们对于海洋酸化对海洋生态系统的影响已有所了解,但是我们仍然需要更多的深度研究才能够更好地理解其生态学基础。

例如,海洋酸化对微生物群落的影响,我们目前的了解比较有限。

此外,我们需要更好地理解海洋生态系统的抵抗力和适应性,以更好地预测其未来的发展。

四、构建支持生态学研究的政策和实践海洋酸化是一个全球性的问题,需要全球范围的政策和实践支持。

这包括通过减少人类排放二氧化碳和其他污染物,以减缓海洋酸化的进程,同时我们也需要加强政策支持,促进生态学研究者的合作,以提高我们对于海洋酸化对生态系统的影响更深刻的了解。

综上所述,海洋酸化已经成为全球性的问题,并且这一过程对于海洋生态系统的影响已经越来越明显。

为了更好地应对这一问题,我们需要促进生态学研究者的合作,构建支持其工作的政策和实践。

这样,我们才能够更好地保护海洋生态系统,同时也维护我们的地球环境的可持续发展。

全球海洋酸化趋势及其对海洋生态系统影响

全球海洋酸化趋势及其对海洋生态系统影响

全球海洋酸化趋势及其对海洋生态系统影响自工业革命以来,人类活动不断释放大量二氧化碳等温室气体进入大气,加剧了温室效应。

然而,这些温室气体并非只引起气候变化,还对海洋产生了巨大的影响。

其中之一就是全球海洋酸化。

全球海洋酸化是指海洋中溶解二氧化碳导致海水pH值下降的过程。

二氧化碳进入大气后,一部分被吸收到海洋中,与海水中的水分子发生反应形成碳酸,从而导致海水的pH值下降,变得更加酸性。

近年来,科学家们通过对全球海洋酸化的研究已经明确了其趋势,并且发现了其对海洋生态系统的直接和间接影响。

首先,全球海洋酸化对珊瑚礁的影响巨大。

珊瑚礁是海洋生态系统中最丰富多样的生态系统之一,但它们对酸性的耐受能力有限。

当海水酸性增加时,珊瑚的外骨骼会变薄,难以维持充分的生长。

而且,酸性海水还会对珊瑚的生殖、养分摄取和抵御病害等方面造成严重影响,导致珊瑚礁数量减少和生态系统的破坏。

其次,全球海洋酸化还会对海洋浮游生物和底栖生物造成影响。

浮游生物是海洋食物链的基础,它们对酸性环境的敏感度较高。

酸性海水会对浮游生物的骨骼和外壳产生不可逆的损害,导致其数量下降,从而使食物链系统受到破坏。

底栖生物如贝类和蟹类等也会受到影响,酸性海水会阻碍它们的生长和发育,威胁到其生存繁殖能力。

此外,全球海洋酸化还会影响海洋生态系统中的其他生物群落和生态过程。

例如,海草床和湿地是重要的栖息地,它们对酸性海水也表现出了一定的敏感性。

酸化海水会限制海草床的生长和繁殖能力,减少其提供的栖息地和保护岸线的作用。

此外,在酸性海水环境中,一些重要的化学过程如钙化和脱氮作用也会受到干扰,进而影响到海洋生态系统的稳定性。

然而,全球海洋酸化不仅是一个科学问题,也是一个全球性的挑战。

减少大气中二氧化碳排放是解决全球海洋酸化的关键。

推动可持续能源的发展,减少化石燃料的使用量,提倡低碳生活方式等都是降低二氧化碳排放的有效途径。

此外,科学家们也在探索其他可能的解决方案,如碱性物质的注入以中和酸性海水等。

海洋酸化及国际研究动态

海洋酸化及国际研究动态

海洋酸化及国际研究动态一、本文概述随着人类活动的不断发展,全球环境问题日益突出,海洋酸化便是其中之一。

本文旨在深入探讨海洋酸化的现象、成因、影响及其国际研究动态。

海洋酸化,主要是指由于人类活动产生的二氧化碳等温室气体排放增加,导致海洋吸收过多的酸性物质,进而改变海洋的酸碱平衡状态。

这一过程对海洋生态系统的稳定性和全球气候变化具有重要影响。

本文将从海洋酸化的基本概念出发,阐述其科学原理,分析其对海洋生物和生态环境的影响,并综述当前国际社会在海洋酸化研究方面的动态和进展,以期为全球环境保护和可持续发展提供有益参考。

二、海洋酸化的成因与影响海洋酸化,这一现象的成因与影响,正逐渐在全球范围内引发广泛关注。

其根本原因在于人类活动导致的二氧化碳排放量增加,进而引发大气中二氧化碳浓度的上升。

海洋通过吸收大气中的二氧化碳,起到了关键的碳汇作用。

然而,当二氧化碳与水反应时,会形成碳酸,从而降低海水的pH值,即发生海洋酸化。

海洋酸化的影响深远且复杂。

它影响了海洋生态系统的平衡。

酸性的海水环境对许多海洋生物,尤其是珊瑚礁和贝类等生物,产生了直接的负面影响。

这些生物在酸性环境中生存困难,甚至面临灭绝的风险,从而破坏了海洋生物多样性。

海洋酸化还对全球气候系统产生了影响。

海洋是地球气候系统的重要组成部分,它通过吸收和储存大量的热量来影响全球气候。

然而,海洋酸化可能会改变海洋的物理和化学性质,进而影响其储存和输送热量的能力,从而对全球气候产生深远影响。

海洋酸化也对人类社会经济活动产生了影响。

海洋为人类提供了丰富的食物、矿产资源和能源,是全球经济发展的重要支柱。

然而,海洋酸化可能导致渔业资源的减少,影响食物安全;也可能影响海洋矿产资源的开采和利用,从而对全球经济产生影响。

因此,海洋酸化是一个全球性的问题,需要全球性的解决方案。

我们需要通过减少二氧化碳排放、发展低碳经济、加强海洋保护等措施,来应对和减缓海洋酸化的影响,保护我们的海洋生态系统和全球气候。

海洋酸化对海洋生态系统的影响和适应

海洋酸化对海洋生态系统的影响和适应海洋酸化是指海洋中二氧化碳的溶解导致海水酸碱度下降的过程。

随着人类活动不断增加二氧化碳的排放,海洋酸化现象日益严重。

虽然这个问题可能很多人不熟悉,但它对海洋生态系统的影响及其适应是非常重要的。

本文将讨论海洋酸化对海洋生态系统的影响,并就生态系统可能采取的适应策略进行探讨。

首先,让我们来探讨一下海洋酸化对海洋生态系统的影响。

海洋酸化对海洋生物多样性和物种组成产生了直接的影响。

许多生物,包括珊瑚、贝类和其他钙质生物,依赖海水中的钙离子来构建和维持他们的外壳或骨骼。

然而,海洋酸化导致海水中游离的钙离子浓度下降,这给这些生物带来了生存的挑战。

研究表明,海洋酸化会削弱珊瑚和贝类的外壳,使其更容易受到侵蚀和损坏。

这对于整个海洋食物链和生态平衡都有深远的影响。

其次,海洋酸化还会对海洋生态系统的生产力和能量流动产生重要影响。

海洋中的浮游植物是海洋食物链的基础,它们通过光合作用将阳光能转化为有机物质。

然而,海洋酸化可能导致浮游植物的生长受到抑制。

研究表明,海洋酸化对浮游植物的生长速率、光合作用效率和营养物质摄取能力都有负面影响。

这将对整个食物链产生连锁反应,影响海洋中其他生物的生存和繁殖。

此外,海洋酸化还会对珊瑚礁生态系统和海洋生物群落的稳定性产生负面影响。

珊瑚礁是全球生物多样性的热点之一,它提供了栖息地、食物和遮蔽物,为众多海洋物种提供理想的生存条件。

然而,海洋酸化导致水温升高和珊瑚白化的风险增加。

白化是珊瑚适应环境变化的一种方式,但过度白化可能导致珊瑚死亡,进而破坏整个珊瑚礁生态系统。

此外,海洋酸化还可能导致珊瑚礁与其他生物之间的关系发生变化,破坏珊瑚与共生藻类之间的共生关系。

尽管海洋酸化对海洋生态系统造成了严重的威胁,但海洋生物也展现出了一些适应海洋酸化的能力。

一些研究显示,一些浮游植物表现出对高碳酸环境的耐受性,可以适应海洋酸化条件下的生存。

此外,一些贝类和其他钙质生物也表现出对二氧化碳浓度升高的适应能力。

海洋酸化现象及其对生物的影响

海洋酸化现象及其对生物的影响海洋酸化是指海水中溶解的二氧化碳增加,导致海水pH值下降的过程。

随着工业化的发展和人类活动的增加,大量的二氧化碳被排放到大气中,其中一部分被吸收到海水中,引起了海洋酸化现象。

海洋酸化对海洋生物和生态系统产生了深远的影响,下文将从不同角度探讨海洋酸化现象及其对生物的影响。

一、海洋酸化的成因1. 工业排放:工业生产和交通运输等活动释放大量二氧化碳到大气中,其中一部分被吸收到海水中,导致海水中二氧化碳浓度增加,pH值下降。

2. 森林砍伐:森林砍伐导致植被减少,减少了植物对二氧化碳的吸收能力,加剧了大气中二氧化碳的增加。

3. 海洋污染:海洋污染物质的排放也会加剧海洋酸化现象,影响海洋生物的生存状况。

二、海洋酸化对生物的影响1. 对珊瑚礁的影响:海洋酸化导致海水中钙离子浓度降低,影响珊瑚礁的生长和形成,使珊瑚变得脆弱易碎,生存环境恶化。

2. 对贝类和甲壳类动物的影响:海洋酸化使海水中的碳酸钙浓度降低,影响贝类和甲壳类动物的壳体形成,使其生长受阻,数量减少。

3. 对浮游生物的影响:海洋酸化影响浮游生物的生长和繁殖,影响海洋食物链的稳定性,对整个海洋生态系统产生深远影响。

4. 对鱼类的影响:海洋酸化影响海水中的氧气溶解量,影响鱼类的呼吸和生长,使得一些鱼类数量减少,种群结构发生变化。

5. 对海洋植物的影响:海洋酸化影响海水中的营养物质的分布和浓度,影响海洋植物的光合作用和生长,影响海洋生态系统的平衡。

三、应对海洋酸化的措施1. 减少二氧化碳排放:加强工业生产和交通运输的管理,减少二氧化碳的排放量,降低大气中二氧化碳的浓度。

2. 加强环境保护:加强森林保护和海洋环境保护,减少森林砍伐和海洋污染,保护植被和海洋生物多样性。

3. 科学研究和监测:加强海洋酸化的科学研究和监测工作,及时掌握海洋酸化的动态变化,制定有效的应对措施。

4. 提倡绿色生活方式:倡导绿色出行、节约能源、减少碳排放,每个人都可以为减缓海洋酸化做出贡献。

海洋酸化趋势及影响评估

海洋酸化趋势及影响评估随着工业化和人类活动的不断发展,全球海洋环境面临诸多挑战,其中之一就是海洋酸化。

海洋酸化是指海洋中溶解在水中的二氧化碳(CO2)增加引起的海水酸碱度降低的过程。

本文将探讨海洋酸化的趋势以及它对海洋生态系统的影响。

在过去的几十年里,人类活动导致了二氧化碳排放大幅增加,其中包括燃烧化石燃料、森林伐木和土地利用变化等。

全球二氧化碳浓度的增加直接导致了大气中的温室效应,但大气中的二氧化碳只是总量的一小部分。

大约30%的二氧化碳最终被吸收到海洋中,形成碳酸化物。

这导致海水酸碱度(pH值)下降,即海洋酸化。

酸碱度的变化对于海洋生态系统来说具有重要的影响。

首先,酸碱度的变化会直接影响海洋中的生物体,包括珊瑚、贝类、浮游生物和底栖生物等。

海洋酸化会影响这些生物体的生长、骨骼形成和生殖等生理过程,甚至可能导致它们的死亡。

举例来说,酸化环境会破坏珊瑚的骨骼形成,使珊瑚礁生态系统面临威胁。

此外,酸化还会影响贝类的壳形成,对贝类养殖业产生负面影响。

其次,酸碱度的变化也会对海洋食物链产生连锁效应。

许多浮游生物和底栖生物是其他海洋生物的重要食物来源。

如果这些食物来源受到海洋酸化的影响,将会威胁整个海洋食物链的平衡。

这可能对渔业资源造成严重影响,进而影响人类的食物安全。

另外,海洋酸化还会导致海洋生态系统的其他重大变化。

例如,酸化环境可能导致珊瑚礁的白化现象增加。

白化是珊瑚生态系统受到外界压力而导致共生藻类离开珊瑚的现象,导致珊瑚失去色彩并最终死亡。

白化的增加将使得整个珊瑚礁生态系统受到破坏,无法提供足够的栖息地和资源。

为了评估海洋酸化对生态系统的影响,许多研究已经展开。

通过长期观测和实验室研究,科学家们已经积累了大量的数据和证据。

这些研究表明,海洋酸化对于珊瑚礁、贝类、浮游生物等生物体的生长和生存具有显著的影响。

此外,数学模型也被用来预测未来海洋酸化的趋势和可能的影响。

在应对海洋酸化问题上,国际社会已经意识到了它的重要性,并采取了行动。

海洋酸化对海洋生物生态系统的影响

海洋酸化对海洋生物生态系统的影响引言:海洋是地球上最大的生态系统之一,其中包含着丰富的生物多样性和各种生态链。

然而,近年来海洋酸化的问题日益严重,成为全球关注的焦点。

海洋酸化指的是海洋中的酸碱性水平下降,主要是由于大气中二氧化碳的排放增加而导致的。

本文将探讨海洋酸化对海洋生物生态系统的直接和间接影响,并提出一些可能的应对措施。

一、海洋酸化对海洋生物的直接影响1.对壳类生物的影响海洋酸化导致海水中碳酸盐离子的浓度增加,进而降低了海水的饱和度。

这对于壳类生物来说是一个巨大的威胁,因为它们需要碳酸盐离子来形成和维持它们的壳。

研究表明,海洋酸化会导致珊瑚礁、蚌类和其他贝类生物的壳材质变薄、易碎和慢速生长。

这将导致生物的生存能力降低,甚至可能导致灭绝。

2.对浮游生物的影响浮游生物是海洋食物链的基础,对整个海洋生态系统的稳定性具有重要作用。

然而,海洋酸化会影响浮游生物的生命周期和生理功能。

一些研究表明,海洋酸化可能导致浮游生物的生长率变慢,从而使其在竞争中处于劣势地位。

这可能会对食物链的稳定性和海洋生态系统的功能产生深远的影响。

二、海洋酸化对海洋生物生态系统的间接影响1.对海洋食物链的影响海洋食物链是指各种生物通过捕食和被捕食的相互联系。

海洋酸化可能导致浮游植物和浮游动物数量的减少,从而影响到依赖它们为食物的其他海洋生物,如鱼类和鲸类。

这将造成整个食物链的紊乱,进而影响海洋生态系统的稳定性。

2.对珊瑚礁的影响珊瑚礁是海洋生物多样性最丰富的生态系统之一,它们提供了栖息地、食物和保护,同时也是观光和经济的重要资源。

然而,海洋酸化对珊瑚礁的影响非常严重,可能导致珊瑚白化和死亡。

海洋酸化使得珊瑚的钙化过程减慢,同时增加珊瑚被腐蚀的速度,从而破坏珊瑚礁的结构和功能。

三、应对海洋酸化的措施1.减少二氧化碳排放我们需要采取更加积极的措施来减少大气中二氧化碳的排放。

这包括使用可再生能源、改善工业和交通部门的排放标准、推广节能减排等措施。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

海洋酸化影响及国内研究动态摘要:介绍了海洋酸化的形成过程,目前研究的一些进展,存在的问题以及对未来的展望。

随着人类向大气中大量排放二氧化碳,不仅引发了温室效应和海平面上升等全球性环境问题,同时也引起了海洋酸化。

海洋酸化将会导致海水化学环境发生变化,进而对海洋生物生存和发展产生影响,还会威胁到人类海洋经济的可持续发展。

本文通过综述海洋酸化对海洋生态,海洋生物及海洋经济的影响来使大家了解其危害,重视环境的保护。

关键词:海洋酸化;海洋生态;海洋生物;海洋经济;环境保护Impacts of Ocean Acidification and DomesticResearch SituationAbstract: This study introduced the research progress of ocean acidification and raised some questions. It also gave forecasts for future research on ocean acidification. As human had been exhausted large amounts of carbon dioxide into the atmosphere, it not only led to global environmental problems such as the greenhouse effect and sea level rise, but also led to ocean acidification. Ocean acidification will cause chemical environment changes in seawater, and then affect the survival and development of marine organisms. Ocean acidification will also affect the sustainable development of the marine economy.This study reviewed the effect of ocean acidification on marine ecosystems, marine creatures and marine economy to make everyone understand the dangers of it and to pay attention to the protection of the environment.Key words: ocean acidification; marine ecosystem; marine creature; marine economy; environmental protection 海洋占地球面积的71%,它为我们提供丰富生物资源的同时,能够吸收大气中大量的二氧化碳,从而减缓了二氧化碳浓度持续上升的趋势。

但是随着现代化石燃料的大量使用,大气中二氧化碳总量不断增加,有数据显示这些二氧化碳不断溶入海水中最终使海水的pH值降低[1],形成海洋酸化。

海洋酸化不仅对海洋生态产生严重的破坏,影响海洋生物的生存和发展,同时对人类的海洋经济发展也产生了严峻的挑战。

因此,研究海洋酸化的影响,不仅有助于全球环境保护和海洋资源的可持续利用,也有助于对未来沿海海洋生态安全及海洋经济的发展进行合理的评估和预测。

对海洋酸化进行相关的研究和评价对于我国建设成为海洋强国也是必然的要求。

1 海洋酸化研究背景大气中二氧化碳浓度持续上升使海洋吸收二氧化碳的量不断增加,导致海水pH值下降,这个过程被称为海洋酸化。

海洋酸化这一词汇2003年第一次出现在《自然》杂志中,随后,得到了世界范围内广泛的关注,各国相关领域的科研人员纷纷投入到海洋酸化的研究中。

其实,早在上世纪50年代就有科学家通过研究大气二氧化碳的动向得出海洋吸收了大量的二氧化碳,并预测注入到海洋中的二氧化碳将会改变海水的化学性质[2]。

但直到20世纪末科学界才开始真正意识到二氧化碳的持续上升对海洋环境带来的严重危害,并开始对其进行研究。

现已研究证明,从工业革命以来,海洋大约吸收了三分之一人为排放的二氧化碳[3-4],致使表层海水的pH平均值从工业革命前的8.2下降到现在的8.1[5]。

目前,人类每年释放到大气中的二氧化碳量大约为71亿吨,其中25%~ 30%被海洋吸收[6]。

如果按照这样的速度持续下去,到21世纪末,表层海水pH平均值将下降约0.3~0.4 [5]。

到那时,海水酸度将比工业革命前大约100%~150%[7]。

2 海洋酸化的影响海洋酸化的影响主要体现在对海洋生态,海洋生物和海洋经济的影响。

海水pH值降低,改变了海洋的水化环境,进而影响到海洋生物的生物功能,如光合作用、呼吸作用、钙化作用等。

某些海洋生物可能因其独特的生理特征会对海洋酸化严重不适应,造成种群退化甚至灭绝。

2.1海洋酸化对海洋生态的影响海洋酸化对海洋生态的影响包括改变海水碳酸盐系统组成,改变海水中金属离子的化学形态,破坏珊瑚礁生态系统,改变海洋生物种群及群落组成结构等。

海洋酸化会影响海水的碳酸盐系统。

CO2的大量注入使得各类无机碳离子的比例发生变化,同时影响海水中CaCO3的饱和度。

海水中CaCO3的饱和度主要由CO32-质量分数所决定。

海洋吸收大量的CO2后导致pH值降低,使溶解的CO2、HCO3-和H+质量分数增加,同时CO32-质量分数会因为H+的增加而下降,导致CO32-饱和度下降。

但是,这些影响主要发生在与空气相接的海洋表层海水中,随着深度的增加影响逐渐减弱。

同时,CO32-饱和度与海水的温度有关,不同海域会因为温度的不同而饱和度不同。

因此,海洋酸化将对不同海域和不同深度海水的碳化学过程产生不同程度的影响[8]。

Andreas J. Andersson [9]研究表明海洋酸化能够导致浅滩海洋沉积质中稳定的碳酸盐矿物质溶解加快。

研究者预测,到2100年,海洋钙化将会降低40%,到2300年会降低90%,碳酸盐溶解速率增加和钙化速率降低暗示今后珊瑚礁和其他碳酸盐沉积质环境在碳酸盐原料方面可能产生较大的损失。

海洋酸化能影响沉积质对无机盐的吸收与释放。

S. Widdicombe [10]通过研究表明沉积质对养分的吸收和释放明显受到酸化的影响。

海水pH值的下降会造成硝酸盐吸收量和铵盐释放量的增加,并且亚硝酸盐释放量和磷酸盐的吸收量减少。

海洋酸化会改变海水中金属离子的化学形态。

Frank J. Millero[11]研究显示OH-和CO32-浓度降低会改变海水中金属离子的溶解度,影响金属离子的吸收,毒性以及氧化还原过程。

Patrick L. Brezonik研究也得出了pH下降会改变相关金属离子的溶解度[12]。

这些变化可能会对海洋生物及其配体产生复合影响,需要进一步的研究证明。

海洋酸化对珊瑚礁生态系统产生非常大的影响。

珊瑚礁是世界上多样性最丰富的生物群落,为多种海洋生物提供了栖息环境。

珊瑚体在生长过程中会产生CaCO3形成骨骼,待其死亡之后,形成珊瑚礁。

当pH值从8.1降至7.8后,珊瑚种类的构成将发生变化,多样性会降低,珊瑚礁的补给也会减缓。

当pH 值低于7.7 时,珊瑚礁的生长就会趋于停止。

珊瑚礁生态系统的破坏将会使其他对珊瑚礁有依赖的海洋动物(把珊瑚作为食物或栖息地的海洋动物)无法生存,甚至会影响到整个生物群落的稳定和发展。

海洋酸化势必会使得那些对酸度敏感的生物无法继续生存而导致其种群数量较少,而那些对酸度不敏感的生物将不受到影响或者受到的影响不是很显著。

这样势必会影响到整个海洋食物链和食物网的组成以及整个海洋生态系统生物群落的组成结构。

这对于海洋生物的物种多样性是一个极大的破坏。

2.2 海洋酸化对海洋生物的影响关于海洋酸化对海洋生物的影响研究主要集中在海洋酸化对海洋生物生长,发育,繁殖,生理等方面的影响。

研究对象主要有海洋无脊椎动物,包括棘皮动物(海胆),软体动物(贝类,头足类乌贼),节肢动物(龙虾,藤壶),多毛类(沙蚕),此外还有浮游藻类(含钙藻类)等。

相关的研究国外开展的相对较多,国内开展的较少。

海洋酸化对海洋生物幼虫的生长发育影响显著。

NannA. Fangue[13]通过研究证明了海胆幼虫对海洋酸化表现的特别敏感。

何盛毅等[14]通过研究表明,海洋酸化显著影响马氏珠母贝的D型幼虫,出现幼虫壳长壳高偏小,增长缓慢,致使幼虫体型偏小,畸形率高,死亡率增加。

从而可以预测海洋酸化会对多种无脊椎动物的早期发育产生不利影响,影响其种群结构。

温度和酸化对海洋生物的生长发育具有协同影响。

Ana I. Catarin研究表明温度和pH值与氧的吸收(V O2)有一个交互作用,能够影响海胆幼虫的生长和发育[15]。

J. A. Ericson [16]研究了温度和酸化对南极海胆受精和早期发育的影响,结果显示在周围温度较低时(0℃),配子对酸化的适应性较大;随着温度的上升,pH值对受精成功率有负面的影响(3℃时降低11%)。

Maria Byrne[17]通过试验显示海胆幼虫的发育对升温和酸化特别敏感,在幼虫胚胎发育过程中出现的高死亡率,酸化的影响比升温的影响更大。

海洋酸化能显著影响海洋生物的钙化过程,包括:软体动物、棘皮动物、珊瑚虫和含钙藻类等。

钙化过程是这些海洋生物贝壳和骨架的形成过程,化学反应式为[18]:Ca2++2HCO3-↔ CaCO3+ H2O+ CO2钙化过程的同时,CaCO3还会发生溶解反应:CaCO3↔Ca2++ CO32-因此,钙化率受CaCO3饱和度(Ω)的影响。

[ Ca2+]在海水中基本保持稳定,Ω主要取决于[ CO3 2-][19]。

钙化作用依赖于饱和浓度的CO3 2-,海水酸化导致CO3 2-达到不饱和状态,因而使得钙化作用得到抑制。

S. Dupont等[20]通过研究得出海洋酸化能影响棘皮动物的钙化作用,从而影响其正常的生长和发育。

海洋酸化降低了珊瑚虫的钙化速率,使珊瑚虫生长减缓,珊瑚礁的恢复率低于死亡率,致使珊瑚礁生态系统发生退化。

对于贝类的水产养殖而言,海洋酸化是一个严重的威胁。

贝类在生长过程中须通过钙化反应生成碳酸钙质的贝壳,海洋酸化会降低贝类的钙化率而使其无法正常生长,从而使贝类养殖业蒙受巨大损失。

Daiju Narita[21]通过试验估量了由于海洋酸化所导致的软体动物生产减少形成的全球和地区的经济损失。

结论显示假定在当前水平的软体动物持续需求量的条件下,受到海洋酸化影响而引起的全球经济损失大约为每年60亿美元,实际上如果在未来收入增加使得软体动物需求量上升,这个值可能会超过1000亿美元。

相关文档
最新文档