海洋酸化的影响

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海洋酸化对生态的影响

海洋酸化对生态的影响

海洋酸化对生态的影响海洋酸化是指海水中的pH值下降,造成海水变得更加酸性的现象。

这一现象主要是由于大气中二氧化碳的增加,部分被海水吸收后形成碳酸,导致海水中碳酸盐浓度增加,从而影响海水的酸碱性。

海洋酸化对生态系统产生了广泛而深远的影响,涉及海洋生物的生长、繁殖、食物链、生态平衡等多个方面。

本文将从不同角度探讨海洋酸化对生态的影响。

一、海洋酸化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。

珊瑚礁是由珊瑚虫分泌的碳酸钙构成的,而海洋酸化导致海水中的碳酸盐浓度增加,使得珊瑚礁生长所需的碳酸钙变得更加稀缺。

这会影响珊瑚礁的生长速度和质量,甚至导致珊瑚礁的腐败和死亡。

珊瑚礁的破坏将影响到整个海洋生态系统的稳定性,对海洋生物的栖息地和食物链产生严重影响。

二、海洋酸化对贝类和其他无脊椎动物的影响贝类和其他无脊椎动物对海洋酸化也十分敏感。

海洋酸化会影响这些生物的壳体形成,使得它们更难以形成坚硬的外壳。

这不仅会影响它们的生长和繁殖能力,还会增加它们受到捕食者的威胁。

贝类和其他无脊椎动物在海洋生态系统中扮演着重要的角色,它们的减少将对整个生态系统的平衡产生不利影响。

三、海洋酸化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,对海洋食物链的稳定性起着至关重要的作用。

然而,海洋酸化对浮游生物的影响也不可忽视。

浮游生物的生长和繁殖受到海洋酸化的影响,这将直接影响到整个海洋生态系统的食物链结构和能量传递。

一些依赖浮游生物为食的海洋生物也将受到影响,从而影响到整个海洋生态系统的稳定性。

四、海洋酸化对鱼类的影响鱼类是海洋生态系统中的重要生物群体,而海洋酸化对鱼类的影响也备受关注。

海洋酸化会影响鱼类的感觉器官和行为,使得它们更难以适应海洋环境的变化。

一些鱼类的生长和繁殖也会受到影响,从而影响到整个海洋生态系统中鱼类资源的丰富程度。

海洋酸化还可能导致一些鱼类栖息地的减少,使得它们更容易受到捕食者的威胁。

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。

海洋酸化对生物的影响

海洋酸化对生物的影响

海洋酸化对生物的影响海洋是地球上最大的生态系统,覆盖了约71%的地表,是众多生物的生存环境。

近年来,由于人类活动的加剧,特别是化石燃料的燃烧和大规模森林砍伐,二氧化碳(CO2)的排放量急剧增加。

海洋不仅吸收了大量的CO2,也因此引发了海洋酸化这一问题。

海洋酸化是指海水pH值下降的现象,意味着海水变得更加“酸性”。

这一变化对海洋生态系统及其生物的影响十分深远。

海洋酸化的成因海洋酸化主要由以下几个因素导致:二氧化碳的吸收:据估计,自工业革命以来,全球已向大气中排放了超过2000亿吨CO2,其中大约30%被海洋吸收。

这导致了海水中二氧化碳浓度升高,从而使得水中的碳酸盐比例降低,导致pH值下降。

温度变化:全球气候变化带来了海洋温度的升高,温度升高会影响溶解气体的能力,使得海洋对CO2的吸收率增加。

海洋生物代谢:以藻类、浮游植物等为主的生物在光合作用时消耗二氧化碳,而其代谢过程中也会释放一些CO2,当这些生物的大量存在或消失改变了生态平衡时,也会对pH值产生影响。

海洋酸化对海洋生物的影响影响钙质生物许多重要的海洋生物,如珊瑚、贝类和部分浮游生物,都是通过从海水中获取碳酸钙(CaCO3)建造其外壳和骨骼的。

这些生物受到海洋酸化影响主要表现为以下几个方面:骨骼和外壳形成受阻:在较低pH条件下,海水中的碳酸根离子(CO3^2-)浓度降低,而钙质生物需要这种离子来合成钙 carbonate (石灰质)。

当它们无法获得足够的碳酸盐时,会导致外壳和骨骼形成不完全或缺失。

生态环境恶化:由于钙质生物是许多食物链和生态系统的重要组成部分,它们的减少将会对整个生态系统造成严重影响。

例如,洞穴珊瑚则为其他许多海洋生物提供栖息地、一种保护场所。

一旦珊瑚死去,这些依赖蚬藻缘聚集的小型鱼类或甲壳类也许会大量减少。

经济损失:如珊瑚礁、牡蛎等在沿海经济中占有重要地位,它们不仅吸引潜在的旅游收入,还承担着重要的渔业产出。

钙质生物受到威胁,将导致渔业资源枯竭和旅游产业受到冲击,可见经济损失将会非常可观。

海洋酸化1

海洋酸化1

海洋酸化海洋酸化是指由于大气中二氧化碳含量的增加,导致海水中二氧化碳浓度上升,进而引起海水pH值下降的现象。

这一过程对海洋生态系统产生了深远的影响,威胁到了许多海洋生物的生存。

本文将探讨海洋酸化的原因、影响以及可能的应对措施。

海洋酸化的成因海洋酸化的主要原因是人类活动导致的大量二氧化碳排放。

随着工业化和城市化的发展,化石燃料的燃烧、森林砍伐等活动释放了大量的二氧化碳。

这些二氧化碳部分被海洋吸收,与水分子反应生成碳酸,导致海水酸性增加。

此外,海洋温度的升高也会加速海水中的化学反应,进一步加剧酸化现象。

海洋酸化的影响1. 珊瑚礁退化:珊瑚礁是海洋生态系统中的重要组成部分,为许多海洋生物提供栖息地。

海洋酸化导致珊瑚骨骼溶解,影响珊瑚礁的生长和发育。

2. 贝类生物受损:海洋酸化会影响贝类生物的钙化过程,使其外壳变薄或无法形成,从而降低其生存能力。

3. 食物链紊乱:海洋酸化会改变浮游生物的分布和数量,进而影响整个海洋食物链的结构,可能导致某些物种的减少甚至灭绝。

4. 渔业资源减少:海洋酸化对渔业资源产生负面影响,降低渔获量,影响渔民的经济收入。

应对措施1. 减少二氧化碳排放:通过推广清洁能源、提高能源利用效率等措施,减少二氧化碳排放,减缓海洋酸化进程。

2. 保护和恢复海洋生态系统:加强海洋保护区建设,保护珊瑚礁等重要生态系统,促进其自然恢复。

3. 科学研究和监测:加强对海洋酸化的科学研究,建立长期监测机制,及时掌握海洋酸化的变化趋势。

4. 国际合作:海洋酸化是全球性问题,需要各国共同努力,加强国际合作,共同应对挑战。

总之,海洋酸化是一个严重的环境问题,对人类和地球生态系统都构成了巨大威胁。

我们需要采取有效措施,减缓海洋酸化进程,保护海洋生态系统的健康和稳定。

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。

海洋酸化对生物的影响

海洋酸化对生物的影响

海洋酸化对生物的影响海洋酸化是指海洋中的酸性物质增加,导致海水pH值下降的现象。

这一现象主要是由于大气中二氧化碳的增加,部分二氧化碳溶解在海水中形成碳酸,进而导致海水的酸性增加。

海洋酸化对生物产生了广泛而深远的影响,本文将从多个方面探讨这些影响。

影响一:珊瑚礁生态系统珊瑚礁是海洋生态系统中的重要组成部分,它们对于维持海洋生物多样性和生态平衡起着至关重要的作用。

然而,海洋酸化对珊瑚礁造成了严重威胁。

高酸性环境下,珊瑚虫难以吸收所需的钙离子,导致珊瑚骨架的形成受到抑制。

此外,酸性环境还会使得珊瑚虫的光合作用受到抑制,进一步削弱了珊瑚礁的生存能力。

影响二:贝类和其他有壳生物贝类和其他有壳生物对于海洋生态系统的稳定性和功能发挥着重要作用。

然而,海洋酸化对这些生物的影响也是不可忽视的。

酸性环境下,贝类和其他有壳生物的壳会受到侵蚀,导致它们的生存能力下降。

此外,酸性环境还会影响这些生物的繁殖能力和生长发育,进一步威胁到它们的种群数量和多样性。

影响三:浮游植物和浮游动物浮游植物和浮游动物是海洋食物链中的重要环节,它们对于维持海洋生态系统的平衡起着至关重要的作用。

然而,海洋酸化对这些微小生物的影响也是显著的。

酸性环境下,浮游植物的光合作用受到抑制,导致它们的生长速率下降。

同时,酸性环境还会影响浮游动物的摄食行为和繁殖能力,进一步扰乱了海洋食物链的平衡。

影响四:鱼类和其他海洋生物海洋酸化对鱼类和其他海洋生物的影响也是不可忽视的。

酸性环境下,鱼类的感觉器官和行为受到影响,导致它们的觅食和逃避捕食的能力下降。

此外,酸性环境还会影响鱼类的生长发育和繁殖能力,进一步威胁到它们的种群数量和多样性。

同时,酸性环境还会对其他海洋生物的生存和繁殖产生连锁效应,进一步扰乱了海洋生态系统的平衡。

结论海洋酸化对生物产生了广泛而深远的影响。

珊瑚礁、贝类和其他有壳生物、浮游植物和浮游动物、鱼类和其他海洋生物都受到了不同程度的影响。

这些影响不仅威胁到海洋生物的生存能力和种群数量,也对整个海洋生态系统的稳定性和功能产生了严重影响。

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。

海洋酸化对生态系统的影响与应对措施

海洋酸化对生态系统的影响与应对措施海洋酸化是近年来全球变暖和碳排放引起的一个严重问题。

随着大气中二氧化碳浓度的增加,海洋中的二氧化碳也不断增加,从而导致海水的酸化现象。

本文将探讨海洋酸化对生态系统的影响以及可能的应对措施。

一、海洋酸化对生态系统的影响1. 海洋生物多样性的下降海洋是地球上最丰富多样的生态系统之一,但海洋酸化威胁着许多海洋生物的生存。

海洋中的酸性环境会对贝类、珊瑚礁和其他有壳动物造成不可逆转的伤害,破坏它们的外壳结构和生长发育,从而威胁它们的生存和繁殖能力。

2. 食物链的破坏海洋生态系统的食物链是一个复杂的生态关系网络,海洋酸化对其造成了巨大的威胁。

酸化海水会破坏浮游生物的外壳结构,这些浮游生物是许多海洋生物的主要食物来源。

如果浮游生物数量减少,将导致整个食物链的破坏,影响到鱼类、海洋哺乳动物以及其他以浮游生物为食的生物。

3. 珊瑚礁的褪色珊瑚礁是海洋生态系统中最受威胁的生态系统之一。

酸化海水使得珊瑚礁难以吸收所需的钙质,导致珊瑚体组织的退化和褪色。

这不仅对珊瑚礁生态系统造成直接破坏,还会对依赖珊瑚礁的生物多样性产生严重影响。

二、应对措施1. 减少碳排放减少碳排放是解决海洋酸化问题的关键。

国际社会应该采取更加积极的措施来减少二氧化碳的排放,例如推广可再生能源、提高能源利用效率、加强工业和交通领域的减排措施等。

此外,也可以通过加强国际合作,制定更严格的碳排放限制政策以及落实《巴黎协定》等国际承诺来降低全球温室气体排放。

2. 保护珊瑚礁生态系统珊瑚礁是海洋生态系统的热点,保护珊瑚礁生态系统至关重要。

可以通过建立海洋保护区、加强对捕捞和污染行为的监管以及推广珊瑚养殖等措施来保护珊瑚礁。

此外,加强科学研究和监测,及时掌握珊瑚礁生态系统的变化情况,可以提供有针对性的保护措施。

3. 加强科学研究和监测海洋酸化是一个复杂的问题,了解其影响及应对措施的有效性需要加强科学研究和监测。

科学家应该加强对海洋酸化现象和生态系统响应的研究,以获取更多的数据和信息。

海洋酸化现象及其对生物多样性影响

海洋酸化现象及其对生物多样性影响简介在过去的几十年里,人类活动导致了大量的二氧化碳排放。

这些排放不仅引起了全球气温升高,还造成了一个被忽视的环境问题——海洋酸化。

海洋酸化是指海洋水体中的酸碱度降低,主要是由于大气中的二氧化碳溶解在海水中形成碳酸,进而导致水体的酸化。

本文将探讨海洋酸化现象及其对生物多样性的影响。

海洋酸化的原因海洋酸化的主要原因是人类活动导致的大量二氧化碳排放。

工业化、交通和能源等活动释放出的二氧化碳直接进入大气层,然后一部分被海洋吸收。

二氧化碳的溶解导致海洋中的碳酸浓度升高,使得水体的酸碱度降低。

此外,农业和城市化过程中的废物排放也会导致海洋污染,从而加剧了海洋酸化的问题。

影响生物多样性的机制海洋酸化对生物多样性产生的影响主要有两个机制:直接影响和间接影响。

直接影响:酸化的海水对海洋生物的生理功能产生直接影响。

酸性水体中的高浓度碳酸会干扰海洋生物体内的酸碱平衡,使得部分微生物、浮游生物和底栖生物受到威胁。

酸性水体中的高浓度碳酸还可能导致腐蚀性增加,影响珊瑚和贝类等生物的壳体和骨骼形成。

间接影响:酸化的海水对海洋食物链和生态系统的稳定性产生间接影响。

海洋食物链是由各个生物环节相互依赖而形成的,其中浮游生物在整个食物链中起到关键作用。

然而,酸化的海水会影响浮游生物的生长和繁殖,进而对整个食物链造成影响。

酸化的海洋还可能导致底栖生物栖息地的改变,影响到棘皮动物、软体动物和鱼类等多种生物的生存条件。

对生物多样性的影响海洋酸化对生物多样性产生了广泛而复杂的影响。

以下是其中的几个方面:珊瑚礁:珊瑚礁是海洋生态系统中的热点区域,它们提供了无数的栖息地和食物来源。

然而,酸化的海洋会对珊瑚产生直接影响,导致珊瑚的生长速度变慢,免疫力下降,易受到海洋病害的侵袭。

这将严重威胁到整个珊瑚礁生态系统的稳定性和生物多样性。

贝类:贝类也是受到海洋酸化影响较大的生物群体之一。

酸化的海洋会降低贝类的存活率和繁殖能力,影响到它们的种群数量和分布范围。

海洋酸化对生物的影响

海洋酸化对生物的影响1. 引言海洋酸化是指海洋水体中溶解的二氧化碳(CO2)增加导致海洋水体pH值下降的过程。

随着人类活动引发的大气中CO2浓度的增加,海洋酸化变得越来越严重。

本文将探讨海洋酸化对生物的影响,涵盖海洋生态系统、珊瑚礁、贝类、鱼类和浮游生物等方面。

2. 海洋生态系统海洋是地球上最大的生态系统之一,拥有丰富的生物多样性和复杂的食物链关系。

然而,由于海洋酸化的不断加剧,许多海洋生态系统正受到严重影响。

2.1 珊瑚礁珊瑚礁是一个脆弱的生态系统,提供了众多物种栖息地和食物来源。

然而,过高的CO2浓度导致珊瑚组织中钙质含量下降,使珊瑚受到严重破坏。

此外,酸性水域还会抑制珊瑚的生长和繁殖能力。

2.2 贝类贝类是海洋生态系统中重要的滤食动物,它们对维持水体清澈和环境稳定起着重要作用。

然而,海洋酸化对贝类产卵和幼虫发育具有负面影响。

由于酸性水域抑制了贝类壳体形成所需的碳酸钙沉积,贝类整体数量减少并且无法正常繁殖。

3. 鱼类作为海洋食物链中的顶级消费者,鱼类对于维持生态平衡和人类食物安全具有重要意义。

然而,海洋酸化威胁着鱼类的存活和繁殖。

高CO2水域会干扰鱼类神经系统、视觉和听觉能力,并影响它们对捕食者和被捕食者的感应能力。

此外,鱼类幼体也容易受到酸性水体中有毒金属和化学物质的影响。

4. 浮游生物浮游生物在海洋食物链中处于核心位置,其存在直接或间接地影响着其他生物群落。

然而,海洋酸化会改变浮游生物群落结构和种群数量。

高CO2水域中浮游生物往往无法充分吸收所需的营养元素,导致其生长受限,并进一步影响其他依赖它们为食物来源的生物。

5. 结论海洋酸化对生物产生广泛的影响,其后果不仅仅局限于上述提及的几个方面。

作为全球气候变化带来的严峻威胁之一,应当采取措施减少大气中CO2排放以及保护海洋环境以维持其良好状态。

只有这样,我们才能够保护珍贵而脆弱的生态系统,并确保人类社会与自然界和谐共存。

以上就是我对于题目“海洋酸化对生物的影响”的一篇文章。

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时间:2013.12.21 中国海洋大学工程学院机械设计制造及其自动化12级康李平12090022021
【摘要】:海洋酸化即海水由于吸收了空气中过量的二氧化碳,导致酸碱度降低的现象。

酸碱度一般用pH来表示,范围为0-14,pH为0时代表酸性最强,pH为14代表碱性最强。

蒸馏水的pH为7,代表中性。

海水应为弱碱性,海洋表层水的pH约为8.2。

当空气中过量的二氧化碳进入海洋中时,海洋就会酸化。

科学研究表明,由于人类活动影响,到2012年,过量的二氧化碳排放已将海水表层pH降低了0.1,这表示海水的酸度已经提高了30%。

预计到2100年海水表层酸度将下降到7.8,到那时海水酸度将比1800年高150%。

【关键字】:海洋酸化、二氧化碳、碳酸
1956年,美国地球化学家洛根·罗维尔开始着手研究大工业时期产生的二氧化碳在未来50年中将产生怎样的气候效应。

洛根通过监测发现:被释放到大气中的二氧化碳不会全部被植物吸收,有相当部分残留在大气中,且有大量二氧化碳被海洋吸收。

2003年,“海洋酸化”这个术语第一次出现在英国著名科学杂志《自然》上。

2005年,灾难突发事件专家詹姆斯·内休斯进一步阐明了海洋酸化潜在的威胁。

他的研究发现,5500万年前,海洋里曾经出现过一次
生物灭绝事件,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。

2012年,美国和欧洲科学家发布了一项新研究成果,证明海洋正经历3亿年来最快速的酸化,这一酸化速度甚至超过了5500万年前那场生物灭绝时的酸化速度。

二、主控因素
1 、海水酸化成因
表层海水pH值上升的主要原因是由于大气中二氧化碳溶于海水中形成了碳酸.海洋中的碳酸盐能降低这一过程带来的影响.但是不同海域的海水中CO32-浓度不同(与温度等因素相关),两极海域仅为热带海域的41%,因此,不同海域海水酸化情况不同。

2、二氧化碳的来源
碳循环是地球上最重要的循环之一,二氧化碳是这一循环中的常见物质。

它的释放过程主要存在于以下几个碳交换途径:
(1)动植物通过呼吸作用生成二氧化碳和水。

(2)微生物分解死去的动物和植物转化为二氧化碳或甲烷。

(3)通过燃烧煤、石油、天然气或是其产品有机材料氧化它包含的碳,产生二氧化碳。

(4)生产水泥的过程中,石灰石(碳酸钙)被加热生产石灰(氧化钙)和二氧化碳。

(5)火山爆发和岩石风化作用释放到大气中的气体。

(6)与海洋中的二氧化碳交换。

来自化石燃料使用及土地利用变化对植物和土壤碳影响所产生的二氧化碳排放是大气二氧化碳增加的主要来源。

据估算,自1750年以来,排放到大气中的二氧化碳大约有2/3来自化石燃料燃烧,1/3来自土地利用变化。

这些二氧化碳有45%留存在大气中,30%被海洋吸收,其余的被陆地生物圈吸收。

排放到大气中的二氧化碳,50%在30a里被清除,30%在几百年里被清除,剩余的20%将在大气中留存数千年。

3 、影响海水吸收二氧化碳的因素
表层海水中含有的碳,主要形式表现为碳酸氢盐离子(超过90%,其余大部分是碳酸盐)。

一些因素如:温度、pH值、压力和其他离子的变化都影响海洋中碳元素的存在形式。

海洋吸收二氧化碳大部分靠物理溶解,其次是化学反应,二氧化碳与水和矿物质生成碳酸盐。

另外,藻类等生物有机体也可以依靠光合作用消耗大量二氧化碳。

这些生物死后,转化的碳物质会随之沉积到海底。

不过,不同地区的海洋吸收二氧化碳的能力不同,大约40%的二氧化碳被极地海洋吸收,原因是二氧化碳在冷水中的溶解度高于温水。

被海水吸收的二氧化碳再通过洋流重新分布到世界各地,因此不同海域的二氧化碳浓度也各不相同。

从1950年开始,海洋吸收二氧化碳的量逐渐增加,这可能是因为二氧化碳在空气中的含量日益增加的缘故。

但是2000年后,尽管海洋吸收的二氧化碳从绝对值来看并没有减少,但与陆地植被相比,吸收比例有所下降。

究其原因有:①温度升高降低了海水的二氧化碳溶解度;②人们给海洋的二氧化碳越多,海水的酸性就越强,它吸收二
氧化碳的能力相应就减弱了。

4 、海洋中的碳循环
溶解在海洋表面的这些可溶性无机碳,会因为直接与大气接触,而在一定条件下把溶解的二氧化碳释放出来。

在不同温度压力情况下,二氧化碳在水里的溶解度不同,世界各地海平面的气压变化相对较小,但是温度变化较大,而二氧化碳在水里的溶解度,随着温度的升高会下降。

在冬季,高纬度的地区水温寒冷,二氧化碳在水里的溶解度高;而在低纬度地区的温暖海面及夏季,二氧化碳在水里的溶解度低,溶解在水里的一些二氧化碳就会被释放。

由于海洋的洋流、环流作用,不同温度的海水进行交换。

总体来说,海水对于二氧化碳的交换基本平衡。

在工业化之前,每年海洋从大气中吸收700亿t碳.同时释放706亿t碳,相差不足1%。

新溶解在海水里面的二氧化碳基本都在海水表层。

海水表层大约有总量9000亿t的碳。

这些二氧化碳重新进入大气,也可能进入深层的海水。

海水表层还有丰富的浮游生物,由于二氧化碳的生物泵作用,这些水生植物可以把海水表层的二氧化碳通过光合作用转变为有机质,这些有机质,可以形成可溶性的有机碳,或者随着生命体的死亡,沉到深层的海水里。

每年浮游生物从海水表层吸收的碳是500亿t,同时有390亿t返还给海水表层,中层和深层海水含碳量高达37.1万亿t碳,是碳循环里面质量比例最大的部分。

浅层海水向中层海水输送无机碳的速率为902亿t/a.大约是浅层海水碳总量的1/10,同时中层海水也向浅层海水输送无机碳,速率为1010亿t/a。

不同层的海水的混合速度很慢,中层海水的混合需要
几十年甚至上百年的时间来进行.而深层的海水则需要上千年的时间来完成。

最终会有一些碳沉积在海洋底部,速率为2亿t/a。

沉积在海底表面的碳.总量是1500亿t。

生物泵和溶解泵一起构成了海水的碳循环。

三、变化趋势
海洋生物
海洋上表层直接从大气中吸收二氧化碳,温度上升而密度变小,从而减弱了表层与中深层海水的物质交换,并使海洋上部混合层变薄,不利于浮游植物的生长。

浮游植物的门类众多、生理结构多样,对海水中不同形式碳的利用能力也不同,海洋酸化会改变种间竞争的条件。

在海水酸化较轻的地区,只有部分浮游植物受到影响,但在最为严重的地区,所有浮游植物的生存均遭受威胁。

由于浮游植物构成了海洋食物网的基础和初级生产力,它们种类和数量的变化很可能导致从小鱼小虾到鲨鱼、巨鲸的众多海洋动物都面临冲击。

此外,在pH值较低的海水中,营养盐的饵料价值会有所下降,浮游植物吸收各种营养盐的能力也会发生变化。

而且,越来越酸的海水,还在腐蚀着海洋生物的身体,研究表明,钙化藻类、珊瑚虫类、贝类、甲壳类和棘皮动物在酸化环境下形成碳酸钙外壳,骨架效率明显下降。

2013年3月,日本一个研究小组在英国《自然·气候变化》杂志上发表报告说,海水酸化越严重,拥有坚硬骨骼并且能够制造珊瑚礁的
珊瑚就越少,而柔软的海鸡冠则会增加。

如果酸化过于严重,珊瑚在21世纪末就有可能消失。

沿海气候
海水酸化导致海洋中大陆架的珊瑚礁大量死亡,而这会造成低地岛国,如基里巴斯和马尔代夫更容易为暴雨所侵害。

人类生计
联合国粮农组织估计,全球有5亿多人依靠捕鱼和水产养殖作为蛋白质摄入和经济收入的来源,对其中最贫穷的4亿人来说,鱼类提供了他们每日所需的大约一半动物蛋白和微量元素。

海水的酸化对海洋生物的影响必然危及这些人口的生计。

全球气候
2012年11月,日本气象厅发表观测结果说,包括日本近海在内的西北太平洋正急速酸化,1984年以后的酸化速度达到过去250年平均
速度的5倍,这可能加速全球气候变暖的进程。

结语
海洋是地球生物的起源,海洋酸化作为温室气体引发的又一个环境问题还有许多悬而未决的问题等待我们去解决。

如今人类也越来越重视海水酸化这一问题,海水酸化不仅可能引发海水化学组分发生变化,还可能改变海洋生态系统的食物链,甚至对全球气候产生影响。

研究海洋酸化问题能提高我国对海洋生态系统变化的能力并保护我国的海洋资源,因而对开发海洋资源中国来说,对海洋酸化应极度重视。

【参考文献】:
《水科学与工程技术》2011,(1);
中国期刊全文数据库;
海洋酸化将导致海螺壳体不断溶解
/6927.html;
科学家用图片揭示海洋酸化对海洋生命的影响
/6171.html;
海洋酸化
/yzdq/hb/hbxw/200902/05/t20090205_18123988. shtml;
海洋酸化的危害
/news/20130326/185.html。

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