海洋酸化影响及国内研究报告动态
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。
研究海洋酸化对海洋生态系统和钙化生物的影响

研究海洋酸化对海洋生态系统和钙化生物的影响海洋酸化是指海洋中水体的酸碱度(pH值)下降的现象。
它是近年来全球气候变化的一个重要方面,由于大量的二氧化碳(CO2)排放,大气中的二氧化碳被溶解到海洋中,导致了海洋酸化的加剧。
海洋酸化对海洋生态系统和钙化生物造成了严重的影响,给全球生态系统的稳定性和物种多样性带来了巨大的挑战。
首先,海洋酸化对海洋生态系统的影响主要表现在破坏海洋食物链和生物多样性。
海洋生态系统中存在着复杂的食物链关系,不同种类的生物相互依存。
然而,海洋酸化会对浮游植物、浮游动物和底栖生物的生存和繁殖产生不利影响。
浮游植物是海洋食物链的基础,它们通过光合作用为其他生物提供养分。
然而,酸化的海水会降低浮游植物的生长速度和养分吸收能力,导致它们数量减少,从而影响整个食物链的稳定性。
此外,酸化的海水还会破坏珊瑚礁生态系统,使珊瑚褐变和死亡,进一步减少了海洋生物的栖息地和食物来源,对生物多样性产生了威胁。
其次,海洋酸化对钙化生物的影响是特别严重的。
钙化生物是指那些通过吸收海水中的钙离子形成骨骼或壳体的生物,如珊瑚、贝类和浮游有孔虫等。
由于海洋酸化,海水中的钙离子浓度下降,使得钙化生物的骨骼和壳体变得脆弱。
这使得它们更容易受到外部环境的破坏,例如海洋酸化导致的海水温度升高和海洋污染的增加。
钙化生物对海洋生态系统的稳定性至关重要,它们提供了大量的栖息地和食物来源。
因此,钙化生物的数量减少将对整个海洋生态系统产生严重的影响。
此外,海洋酸化还对渔业和旅游业产生了负面影响。
渔业是全球许多国家重要的经济来源,但海洋酸化会导致渔业资源减少,损害渔民的生计。
酸化的海水还会破坏海洋景观,减少了旅游业的吸引力。
这对那些依赖于海洋旅游业的国家和地区来说,将是一个巨大的经济打击。
为了应对海洋酸化对海洋生态系统和钙化生物的影响,国际社会需要采取一系列措施。
首先,减少二氧化碳的排放是最重要的措施之一。
各国应加强环境保护和能源转型,减少化石燃料的使用,提倡可再生能源的开发和利用。
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。
海洋酸化程度研究报告

海洋酸化程度研究报告研究报告:海洋酸化程度研究报告摘要:本研究报告旨在探讨海洋酸化程度的现状、原因以及对海洋生态系统的影响。
通过综合分析相关研究成果,我们发现海洋酸化程度的加剧对珊瑚礁、贝类和浮游生物等海洋生物的生存和繁衍产生了重大影响。
本报告的结论将为进一步研究海洋酸化问题提供参考。
1. 引言海洋酸化是指海洋中的水体pH值下降的现象,主要由大气中二氧化碳的增加导致。
近年来,全球工业化和人类活动的不断增加导致了大量二氧化碳的排放,进而加剧了海洋酸化的程度。
2. 海洋酸化的原因海洋酸化主要由人为活动引起的二氧化碳排放导致。
二氧化碳在大气中的增加主要来自于燃烧化石燃料、森林砍伐以及工业过程等活动。
这些活动释放出的二氧化碳会被大气吸收,并通过化学反应转化为碳酸,最终溶解到海洋中。
3. 海洋酸化的影响海洋酸化对海洋生态系统产生了广泛而深远的影响。
首先,珊瑚礁是受到海洋酸化最严重影响的生态系统之一。
酸性水体对珊瑚的骨骼形成造成了严重的破坏,导致珊瑚白化和死亡。
其次,贝类也对海洋酸化非常敏感,酸性水体妨碍了贝类壳的形成和生长,对贝类的繁衍产生了不利影响。
此外,浮游生物是海洋食物链的重要组成部分,酸性水体对浮游生物的生存和繁衍产生了直接影响,进而影响整个海洋生态系统的稳定性。
4. 海洋酸化的应对措施为了减缓海洋酸化的程度,国际社会应采取一系列的应对措施。
首先,减少二氧化碳的排放是关键。
各国应加强环境保护措施,推动清洁能源的发展,减少化石燃料的使用。
其次,加强海洋生态系统的保护和恢复。
通过建立海洋保护区、限制过度捕捞和污染等措施,维护海洋生态平衡。
5. 结论海洋酸化是一个严重的环境问题,对海洋生态系统和人类社会产生了重大影响。
我们需要采取积极的措施来减缓海洋酸化的程度,保护海洋生态系统的健康。
进一步的研究可以探索更多关于海洋酸化的机制和影响,为制定更有效的保护措施提供科学依据。
关键词:海洋酸化、生态系统、影响、应对措施、环境保护。
海洋酸化现象及其生态影响

海洋酸化现象及其生态影响近年来,随着人类工业活动的不断加剧,海洋酸化现象引起了越来越多的关注。
海洋酸化是指海洋中碳酸盐酸化的过程,主要原因是大气中二氧化碳的增加。
虽然这一现象在人类历史上并不常见,但其对海洋生态系统的影响却是不可忽视的。
首先,海洋酸化对珊瑚礁的破坏是最为严重的。
珊瑚礁是海洋生态系统中的重要组成部分,它们是许多鱼类和海洋生物的栖息地。
然而,随着海洋酸化程度的加深,珊瑚礁脆弱的骨骼结构将受到严重破坏。
这是因为碳酸盐酸化会造成海水中溶解的钙离子浓度降低,从而使珊瑚无法正常生长和建造骨骼。
这种酸化还会引发珊瑚褐虾化的现象,使珊瑚失去颜色,最终导致珊瑚礁生态系统的崩溃。
其次,海洋酸化还会对海洋浮游生物的生存和繁殖造成不可逆转的影响。
浮游生物是海洋食物链的基础,它们提供了海洋生态系统中许多生物的必需养分。
然而,尽管这些微小生物在体积上很小,却在维持全球生态平衡中发挥着至关重要的作用。
由于酸化过程造成海洋中钙离子的减少,这些微生物将难以正常生长,进而影响整个食物链的稳定性。
这可能会导致许多海洋物种的减少或灭绝,对海洋生态系统造成不可估量的危害。
除此之外,海洋酸化还会对贝类和其他有壳生物的形成和发育产生负面影响。
贝类藻类等海洋生物利用海水中的碳酸盐来合成它们坚硬的外壳。
然而,当海水酸化时,碳酸盐的浓度降低,这将使贝壳变得脆弱,无法正常生长。
一些研究表明,海洋酸化对贝类的影响已经导致了全球范围内的贝类死亡事件,给渔业产业带来了巨大的损失。
此外,海洋酸化还可能破坏海洋微生物界的平衡,对海洋生态系统的气候调节功能产生潜在影响。
面对海洋酸化现象及其生态影响,采取行动以减缓这一趋势变得愈发迫切。
首先,减少二氧化碳的排放是关键。
工业部门和个人应该采取更环保的措施,减少化石燃料的使用,以降低二氧化碳的排放量。
此外,推广清洁能源和绿色交通方式也是降低碳排放的有效途径。
另一方面,创新科技也可为减缓海洋酸化提供解决方案。
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工业革命以来,人类活动产生的巨量CO2进入大气层,不仅产生严重的温室效应,也使得全球海洋出现酸化现象。
海水pH值下降了个单位。
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。
在生物学领域,海洋酸化主要围绕敏感物种,例如由碳酸钙形成贝壳或外骨骼的贝类,珊瑚礁群体等。
本文总结了近年来有关海洋酸化研究的最新成果,介绍了海洋中不同生态系统所受海洋酸化的影响方式和影响程度,展望了未来研究的方向思路和对策。
海洋占地球表面积的2/3以上,它们在地球生物化学循环、维持生物多样性和保障数亿人口生存等方面扮演着重要角色。
2003 年,英国著名杂志《自然》(Nature)上首次出现了“海洋酸化”一词[1],随即,“海洋酸化”问题引起了世界各国学者的广泛关注。
海洋酸化,由在大气中摄取CO2引起,是对海洋生物多样性的一种威胁,在一些海洋生态系统中可以比的上气温上升引起的威胁。
在亿多年前,地球经历了一次最引人注目的灭绝危机,大约90%的海洋生物和70%的陆地生物绝迹了。
现在,一项新的研究提供了重要线索。
科学家认为,空气中二氧化碳含量的上升引起的海洋酸化,可能在古代生物灭绝事件中起到了至关重要的作用。
尤其是长有碳酸钙外壳的海洋生物,更是首当其冲,难以在酸性条件下生存。
距今6500万年前,海洋里出现过的一次生物灭绝事件的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[2]。
空气中的CO2浓度从工业革命前的280 μg·L-1上升到现在的380 μg·L-1,并且其浓度将在22 世纪甚至更长的时间里继续升高。
目前海洋每年吸收的二氧化碳都在80亿吨左右,虽然对于减缓气候变暖起到了重要的作用,但海洋也为此付出了高昂的代价。
随着未来几十年里大气中二氧化碳浓度的上升,吸收这种气体的海水最终酸性更强,地球有可能走向另一轮严重的灭绝事件,使得亿多年前的历史重演[2]。
海洋酸化对生态系统的影响研究
海洋酸化对生态系统的影响研究引言海洋酸化是指海洋中溶解的二氧化碳(CO2)增加导致海洋表面水体的酸性增加的现象。
全球气候变化和人类活动导致大量的二氧化碳释放到大气中,一部分被吸收到海洋中,改变了海洋的化学性质。
然而,海洋酸化的出现对生态系统产生了广泛而严重的影响。
本文将探讨海洋酸化对海洋生态系统的影响,并提出一些可行的应对措施。
一、影响海洋生物多样性海洋酸化对海洋生态系统中的生物多样性造成了巨大的威胁。
许多海洋生物,特别是贝类、珊瑚等钙质生物依赖于海水中的碳酸钙来构建和维持自己的骨骼或外壳。
然而,海洋酸化导致海水中碳酸氢盐(HCO3-)和碳酸根离子(CO32-)的浓度减少,使得这些生物难以获取足够的碳酸钙。
结果,这些生物的生长和繁殖受到限制,甚至可能导致它们的灭绝。
失去这些生物将对整个食物链造成连锁反应,从而影响其他物种的生存和繁衍。
二、破坏珊瑚礁生态系统珊瑚礁是海洋生态系统中的热点地区,提供了许多物种的栖息地和重要的生态功能。
然而,海洋酸化对珊瑚礁的影响非常严重。
由于海洋酸化导致海水酸性增加,珊瑚礁中的珊瑚虫难以吸收足够的碳酸钙,进而影响它们的生长和骨骼建立。
长期以来,珊瑚虫构成的珊瑚礁由于受到酸化的威胁而变得脆弱,甚至可能褪色、死亡。
珊瑚礁生态系统的破坏将导致珊瑚鱼、海螺等依赖珊瑚礁的生物失去栖息地,对整个生态系统的平衡造成巨大威胁。
三、影响渔业资源海洋酸化对渔业资源产生负面影响,给渔业经济和食品安全带来巨大挑战。
许多负责经济和食物供应的鱼类在海洋酸化环境中的生存和繁殖受到限制。
例如,贝类和其他软体动物的生长受到抑制,而这些物种是许多地区的重要渔业资源。
此外,海洋酸化还会使得鱼类的感知和导航能力受损,从而降低它们寻找食物和逃避掠食的能力。
这将对渔业资源的可持续利用带来威胁,可能导致捕捞量的下降和渔业经济的衰退。
四、应对措施为了减轻海洋酸化对生态系统的影响,采取一系列的应对措施是至关重要的:1. 减少二氧化碳排放:全球减少大气中二氧化碳的排放是解决海洋酸化问题的关键措施之一。
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。
海洋酸化问题及其对生物的影响
海洋酸化问题及其对生物的影响海洋酸化是指海洋中水体的酸碱度降低的过程,主要是由于大气中二氧化碳浓度的增加,导致海水中溶解的二氧化碳增加,从而使海水的pH值下降。
近年来,随着工业化和人类活动的加剧,海洋酸化问题日益严重,给海洋生态系统带来了严重的影响。
本文将就海洋酸化问题及其对生物的影响展开探讨。
一、海洋酸化的成因海洋酸化的主要成因是大气中二氧化碳浓度的增加。
工业革命以来,人类活动不断释放大量的二氧化碳到大气中,其中一部分被吸收到海水中。
海水中的二氧化碳与水分子结合形成碳酸,使海水的pH值下降,变得更加酸性。
据统计,自工业革命以来,海洋表面的pH值已经下降了0.1个单位,这虽然看似微小,但对海洋生态系统却有着深远的影响。
二、海洋酸化对生物的影响1. 对珊瑚礁的影响珊瑚礁是海洋生态系统中的重要组成部分,而海洋酸化对珊瑚礁的影响尤为显著。
珊瑚礁主要由珊瑚虫分泌的碳酸钙构成,而海水酸化会使珊瑚虫难以吸收所需的碳酸钙,导致珊瑚礁生长受阻甚至腐蚀。
这对于珊瑚礁生态系统的完整性和生物多样性都构成了威胁。
2. 对贝类的影响贝类是海洋中的重要生物群体,而海洋酸化对贝类的影响也备受关注。
贝类的壳主要由碳酸钙构成,而海水酸化会使贝类的壳变得脆弱,生长缓慢甚至无法正常形成壳。
这不仅影响了贝类的生长和繁殖,也会影响到整个海洋食物链的稳定性。
3. 对浮游生物的影响浮游生物是海洋生态系统中的基础生物群体,而海洋酸化对浮游生物的影响也不可忽视。
浮游生物的外壳也主要由碳酸钙构成,海水酸化会使浮游生物的外壳受损,生长受阻甚至死亡。
这将直接影响到海洋生态系统中更高级生物的生存和繁衍。
4. 对鱼类的影响海洋酸化还会对鱼类产生影响。
鱼类对海水中的pH值和碳酸盐浓度非常敏感,海水酸化会影响鱼类的生长和行为。
研究表明,海水酸化会使鱼类的嗅觉和视觉受损,影响其觅食和避敌能力,从而影响到整个海洋生态系统的平衡。
三、应对海洋酸化的措施为了减缓海洋酸化对生物的影响,人类需要采取一系列措施:1. 减少二氧化碳排放:减少工业和交通领域的二氧化碳排放是减缓海洋酸化的关键。
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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 Domestic ResearchSituationAbstract: This study introduced the research progress ofocean acidification and raised some questions. It also gave forecasts for future researchonocean acidification. As human had beenexhausted large amounts ofcarbondioxideinto the atmosphere, it notonlyled toglobal environmental problemssuchasthe greenhouse effectand sea level rise, butalso led toocean acidification. Ocean acidification will causechemical environmentchanges in seawater,and thenaffectthesurvival and development of marine organisms. Ocean acidification will also affect thesustainable developmentofthemarine economy.This study reviewed the effect of ocean acidification on marine ecosystems, marine creaturesandmarine economyto make everyone understand thedangersofit 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X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2-饱和度与海水的温度有关,不同海域会因为温度增加影响逐渐减弱。
同时,CO3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. Widdibe[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-2-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,毒性和CO3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CaCO3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)有一个交互作用,能够影响海胆幼虫的生长和发育[15]。
度和pH值与氧的吸收(VO2J. 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。