邮发代码:82-418   刊号:ISSN1671-4350   定价:12.00

[NSTA专栏]海洋酸化调查

Kottie Christie-Blick 翻译_张 为

2019-07/总第280期

阅读数18

地球表面70%以上都被海洋所覆盖。海洋的健康及其创造的生态系统对我们的生存至关重要。除了为我们提供丰富的食物来源外,越来越多的药物来自海洋中的生物。海洋有时被称为“水下药房”是有充分理由的。从消炎药到癌症治疗,科学家们正在开发海洋生物医药(NOAA,2018)。

不幸的是,人类排放的二氧化碳越来越多,污染了我们的大气,同时也影响了我们的海洋。二氧化碳等温室气体会增加对地球所获得又辐射出去的太阳能量的吸收,导致全球变暖,这也意味着海水正在变暖。然而它带来的影响还远不止这些。释放到大气中的二氧化碳约有30%会进入海洋,降低海水的pH值,使其酸性更强(NASA地球观测站,2018)。这一现象被称为海洋酸化。海洋酸化是指由于海洋吸收人类排放到大气中的二氧化碳而导致的海水pH值降低(WHOI,2018)。海洋酸化通常被称为“全球变暖的邪恶孪生兄弟”,因为尽管其他人类活动也在影响海水的酸碱平衡,并且可能对当地有重要影响,但与大气中二氧化碳含量上升所导致的变化相比,它们的总影响很小(WHOI,2018)。

当二氧化碳(CO2)溶解在水(H2O)中时,就会产生碳酸(H2CO3)。碳酸分解出氢离子(H+)和碳酸氢根离子(HCO3-)。氢离子与水中的碳酸根离子(CO32-)相结合。许多有碳酸钙骨骼和贝壳的海洋生物依靠这些由碳酸根离子组成的文石和方解石构造它们的骨骼和贝壳,因此这种化学变化改变了它们的骨骼或贝壳的结构。文石和方解石是由珊瑚、翼足类动物和一些软体动物产生的2种碳酸钙矿物形态。在过去的2个世纪里,随着大气中二氧化碳含量的增加,海水中的文石和方解石含量也在下降。海水的平均pH值从8.2下降到8.1,在pH值的对数标度上,酸度增加了约30%(Lamont-Doherty地球观测站,2015)。

海洋酸化通过溶解海洋生物的贝壳和骨骼,以及削弱珊瑚和甲壳类动物的外骨骼,影响海洋动物。它也会影响海洋植物。通过一个简单的调查,让学生将弱酸加入装有水和空贝壳或水生植物的容器中,帮助他们理解海洋酸化对某些海洋生物的影响。

青辅协会员专属文章,

以下平台可使用同一账号密码登录,点击开始同步密码

确认