海洋酸化(ocean acidification )是指由于海洋吸收、釋放大氣中過量二氧化碳(CO2)，使海水正在逐漸變酸。海水應(yīng)為弱堿性，海洋表層水的pH值約為8.2。但到2011年，CO2排放已將海水表層pH值降低了0.1。海水酸性的增加，將改變海水化學(xué)的種種平衡，使依賴于化學(xué)環(huán)境穩(wěn)定性的多種海洋生物乃至生態(tài)系統(tǒng)面臨巨大威脅。

海洋酸化 - 研究歷史

1956年，美國地球化學(xué)家洛根•羅維爾開始著手研究大工業(yè)時(shí)期制造的二氧化碳在未來50年中將產(chǎn)生怎樣的氣候效應(yīng)。洛根通過監(jiān)測發(fā)現(xiàn)：被釋放到大氣中的二氧化碳不會全部被植物和海洋吸收，有相當(dāng)部分殘留在大氣中，且有大量二氧化碳被海洋吸收。

2003年，“海洋酸化”這個(gè)術(shù)語第一次出現(xiàn)在英國著名科學(xué)雜志《自然》上。

2005年，災(zāi)難突發(fā)事件專家詹姆斯·內(nèi)休斯進(jìn)一步闡明了海洋酸化潛在的威脅。他的研究發(fā)現(xiàn)，距今5500萬年前，海洋里曾經(jīng)出現(xiàn)過一次生物滅絕事件，罪魁禍?zhǔn)拙褪侨芙獾胶Ｋ械亩趸?，估?jì)總量達(dá)到45000億噸，此后海洋至少花了10萬年時(shí)間才恢復(fù)正常。

海洋酸化 - 現(xiàn)狀

從工業(yè)革命開始，人類開采使用煤、石油和天然氣等化石燃料，并砍伐了大量森林，至21世紀(jì)初，已經(jīng)排出超過5千億噸CO2。

海洋與大氣在不斷進(jìn)行著氣體交換，排放到大氣中的任何一種成分最終都會溶于海洋。受海風(fēng)的影響大氣成分最先溶入幾百英尺深的海洋表層，在此后的數(shù)個(gè)世紀(jì)中，這些成分就會擴(kuò)散到海底的各個(gè)角落。研究表明，在十九世紀(jì)和二十世紀(jì)，海洋吸收了人類排放的CO2中的30%，并且仍在以約每小時(shí)一百萬噸的速度吸收著。

酸堿度一般用pH值0-14來表示，pH0代表酸性最強(qiáng)，pH14代表堿性最強(qiáng)。蒸餾水的pH值為7，代表中性。海水應(yīng)為弱堿性，海洋表層水的pH值約為8.2。到2011年，CO2排放已將海水表層pH值降低了0.1。pH值下降0.1表示海水的酸度已經(jīng)提高了30%。 預(yù)計(jì)到2100年海水表層酸度將下降到7.8，到那時(shí)海水酸度將比1800年高150%。

海洋酸化 - 危害

海洋生物

海洋上表層直接從大氣中吸收CO2，溫度上升而密度變小，從而減弱了表層與中深層海水的物質(zhì)交換，并使海洋上部混合層變薄，不利于浮游植物的生長。

浮游植物的門類眾多、生理結(jié)構(gòu)多樣，對海水中不同形式碳的利用能力也不同，海洋酸化會改變種間競爭的條件。在海水酸化較輕的地區(qū)，只有部分浮游植物受到影響，但在最為嚴(yán)重的地區(qū)，所有浮游植物均。

由于浮游植物構(gòu)成了海洋食物網(wǎng)的基礎(chǔ)和初級生產(chǎn)力，它們種類和數(shù)量的變化很可能導(dǎo)致從小魚小蝦到鯊魚、巨鯨的眾多海洋動(dòng)物都面臨沖擊。此外，在pH值較低的海水中，營養(yǎng)鹽的餌料價(jià)值會有所下降，浮游植物吸收各種營養(yǎng)鹽的能力也會發(fā)生變化。而且，越來越酸的海水，還在腐蝕著海洋生物的身體，研究表明，鈣化藻類、珊瑚蟲類、貝類、甲殼類和棘皮動(dòng)物在酸化環(huán)境下形成碳酸鈣外殼、骨架效率明顯下降。

沿海氣候

海水酸化導(dǎo)致海中大陸架的珊瑚礁大量死亡，而這會造成低地島國，如基里巴斯和馬爾代夫更容易為暴雨所侵害。

食品安全

聯(lián)合國糧農(nóng)組織估計(jì)，全球有5億多人依靠捕魚和水產(chǎn)養(yǎng)殖作為蛋白質(zhì)攝入和經(jīng)濟(jì)收入的來源，對其中最貧窮的4億人來說，魚類提供了他們每日所需的大約一半動(dòng)物蛋白和微量元素。海水的酸化對海洋生物的影響必然危及這些人口的生計(jì)。

海洋酸化 - 解決途徑

海水酸化基本是不可逆的。雖然理論上說可以向海洋中添加化學(xué)制劑以中和多余的CO2的影響，但從實(shí)際操作層面并不具有可行性。[1]

在2008年10月聯(lián)合國教科文組織下屬政府間海洋學(xué)委員會與國際原子能機(jī)構(gòu)等在摩納哥舉辦海洋酸化研討會，與會科學(xué)家指出，海洋酸化的自然恢復(fù)至少需要數(shù)千年，遏制它的唯一有效途徑就是盡快減少CO2的全球排放量。[3]

隨后，歐美等國開始研究遏制海洋酸化的對策，中國也將海洋酸化列入重點(diǎn)支持方向。

2009年8月13日，來自26國，逾150位科學(xué)家簽署《摩納哥宣言》(Monaco Declaration)，呼吁決策者將二氧化碳排放量穩(wěn)定在安全范圍內(nèi)，以避免危險(xiǎn)的氣候變遷及海洋酸化等問題。