全球变暖的蓝色未来

到目前为止，我们已经熟悉了世界末日的景象:一个被全球变暖蹂躏的焦土和洪水淹没的世界。但这种悲观的预测现在开始在海浪下急剧下降……

法国西南海岸阿卡贡盆地的贻贝被用作工业和农业污染的生物指标。©尼克•希斯

欧洲的一项研究提供了确凿的证据，表明我们肆意排放的温室气体二氧化碳(二氧化碳)可能会对海洋生物产生深远的影响。这一发现可能会给食用贻贝和太平洋牡蛎带来灾难，这两个物种在海洋食物链中起着至关重要的作用，并支撑着105亿美元的全球产业。

欧洲几所大学的研究人员研究了贻贝和牡蛎是如何在增加大气中的二氧化碳的同时产生制造外壳所需的碳酸钙的。他们特别感兴趣的是它们的发育是如何受到酸化的影响的，酸化是指水在吸收二氧化碳时变得更酸的过程。

每天有超过2500万吨的二氧化碳被海水吸收，海水的酸性逐渐增强。海洋pH值现在下降的速度至少是过去60万年中任何时候的100倍。这项研究的结果是显而易见的:预计到2100年，大气中的二氧化碳含量将达到百万分之740，贻贝和牡蛎的贝壳生成速度将分别下降25%和10%。值得注意的是，他们还发现，当大气中的二氧化碳浓度达到1800 ppm时，贻贝壳会溶解。

这一结果引发了人们对沿海生态系统和几个世纪以来赖以生存的社区遭受不可逆转的破坏的担忧。在过去的30年里，蓬勃发展的全球贝类市场以每年8%的速度增长。2002年产量达到1200万吨，其中10.8%为太平洋牡蛎，3.6%为贻贝。除此之外，通过控制海洋物质的流动，贻贝和牡蛎还有助于为其他物种创造栖息地，并且是几种海洋鸟类的稳定食物。

这项研究是由荷兰生态研究所的科学家fracimdgazeau和他的同事进行的，其中包括滨海维勒弗朗什海洋实验室(CNRS/ Pierre et Marie Curie大学)的研究主任Jean-Pierre Gattuso。加图索表示，作为紧急事项，需要进一步的研究。他说:“对软体动物捕捞和养殖的影响很难评估，因为我们的出版物是关于这个主题的第一篇论文，而且是基于实验室的。”“潜在的后果，比如达到商业规模需要更长的时间，对捕食者的易感性增加，以及生命早期阶段的死亡率增加，现在需要全面调查。”

研究人员现在将通过研究贻贝和牡蛎在更酸性的环境中产生外壳的遗传适应性，来评估这一现象的长期影响。但现实世界的证据没有这项研究显示的那么悲观。来自英国捕贝壳渔民的轶事，特别是那些在约克郡海岸的渔民，那里有最丰富的渔场，他们说，螃蟹、龙虾和贻贝的储量是多年来最好的。

酸化如何威胁贝类?软体动物和其他海洋生物依靠溶解的钙和碳酸盐离子来形成它们的外壳和骨架。酸化是通过破坏碳酸盐离子的供应来停止正常的贝壳生产的。碳酸盐离子通常在海水中非常丰富，被称为过饱和。但是，虽然海水中的钙浓度保持不变，但海洋酸度的增加导致溶解的二氧化碳浓度增加，碳酸盐离子减少。通过去除这些原料，它减缓了软体动物产壳的速度，也使它们更容易溶解，更容易过早死亡，更容易被捕食者吃掉。

更大的威胁是什么?英国皇家学会2005年的一份报告显示，海洋酸化威胁着大量的海洋栖息地，最严重的影响集中在珊瑚礁和南大洋。它的报告和之前的研究预测，在酸性越来越强的环境中，珊瑚、贝类、海胆、浮游植物和海星等生物在生产碳酸钙骨架和贝壳方面可能会遇到同样的困难。报告说，即使对未来二氧化碳排放量进行更保守的估计，也可能导致珊瑚在目前丰富的热带和亚热带珊瑚礁生态系统(如大堡礁)上变得罕见，到2050年。英国皇家学会的报告发现，浮游生物是几个主要食物链的基石，到2100年可能无法制造碳酸钙外壳。

海洋中二氧化碳含量增加的另一个后果是，大型海洋动物可能会发现更难从海水中提取它们所需的氧气。像乌贼这样的生物尤其容易受到影响，因为它们通过喷射推进移动，这需要大量的能量，需要稳定的氧气供应。加图索表示，酸化将对海洋栖息地产生广泛的影响，这一点越来越明显。

“海洋酸化对海洋生物钙化的负面影响现已在珊瑚、大型藻类、浮游植物、软体动物和棘皮动物等大量群体中得到证明。最严重的后果似乎是珊瑚礁，它们的存在完全依赖于钙化。”

热火朝天。海洋酸化对气候变化也是个坏消息，因为海洋吸收大气中的二氧化碳有助于调节温室气体水平，延缓全球变暖。在过去的200年里，海洋吸收了人类产生的大约一半的二氧化碳，这些二氧化碳主要是由燃烧化石燃料产生的。

目前，全球海洋每年为地球上的每个人吸收一吨二氧化碳。但是，随着酸化的发生，海洋作为碳汇的有效性将会降低，而且人们还认为，海洋温度的上升将进一步降低其吸收二氧化碳的能力。加图索先生说，需要对海洋吸收二氧化碳能力的影响进行更多的研究。

我们能做什么?人们考虑了各种减缓酸化的方法，包括向海洋中添加石灰石以增强其碱性。但最终，加图索先生说，如果人类想要保护地球上古老的水生栖息地，就必须控制二氧化碳的排放。他说:“减少海洋酸化的唯一方法是减少大气中二氧化碳进入海洋的吸收，从而降低大气中二氧化碳的浓度。减少人为二氧化碳排放是实现这一目标的唯一途径。”