海洋酸化威胁海洋珊瑚礁的生长

说到美丽的海底美景，首先映入眼帘的就是五彩缤纷的珊瑚和穿梭其中的各种大小鱼类。仅仅是以珊瑚礁为生活家园的鱼类数量就超过4000多种。而其他包括海绵、腔肠动物、蠕虫、甲壳动物、软体动物、棘皮动物等在内的海洋生物更是数不胜数。这也使珊瑚礁中形成了非常复杂的食物链从而成为与陆地上热带雨林相匹敌的生物多样生态系统。

珊瑚礁是由石珊瑚目的珊瑚虫的骨骼组成的。这些骨骼的主要成分是碳酸钙。珊瑚的端部不断成长在死去的珊瑚虫的骨骼上。许多其他生活在珊瑚礁的生物的骨骼也是由碳酸钙组成的，它们也为珊瑚礁的形成做出贡献，但是珊瑚虫是最重要的。尤其海浪比较强的地方珊瑚虫所造成的结构是最主要的。它们一层一层地加厚珊瑚礁，为珊瑚礁提供了其结构强度。甲壳动物附着在珊瑚上进一步加强了珊瑚礁的强度，防止它被海浪摧毁。这些甲壳往往在珊瑚礁的边缘形成一个保护层。而这个坚不可摧的结构却被二氧化碳这种气体所侵蚀，空气中大量的二氧化碳溶于海水形成碳酸，而碳酸升高了海洋的酸度，使珊瑚虫和甲壳动物不能获得足够的构建外壳所需的碳酸钙，影响正常的生长甚至死亡。没有了珊瑚的庇护很多鱼类失去了生活的家园，最终海底变成一片灰白的珊瑚墓场。

二氧化碳与高温共同摧毁珊瑚礁

在右图中可以清晰的看出二氧化碳对珊瑚礁的影响，A图是发育正常二氧化碳含量和温度较低的大堡礁地区珊瑚礁，B图是昆士兰外海的圣比斯岛附近，C图是昆士兰道格拉斯港近海的珊瑚礁系统。可以明显看出，在C图高酸性高温海水环境中珊瑚礁生态系统几近崩溃，只剩下了残垣断壁。同时也明显的看出人类对海洋环境的影响，离人类活动越近的海洋生态环境就越发恶劣。

海洋食物链断裂

海洋酸化危及食物链的基础

浮游生物是食物链的基础，上图像星星一样的东西其实大小只有纳米级别海洋生物骨骼化石。这些看上去微不足道的东西不容小觑，没有它们我们人类就吃不上美味的金枪鱼和三文鱼了。2000万年来海洋一直处于碳酸钙饱和状态，但现在正面临转变。如果这些浮游生物出现大面积的死亡，可能从食物链的底端震撼整个海洋生态系统。在今天这个陆地耕地不能满足人类需求的时代，蓝色的农田可能还没来得及我们去开垦就已经化为一片荒原。

人类喜欢吃的很多甲壳类动物比如鲍鱼、贻贝、牡蛎等的生长都有赖于海水中提供足够他们生长的碳酸钙来构成他们的外壳。而高浓度的二氧化碳积累不仅抑制这类型生物的生长甚至高酸度海水还能腐蚀它们的外壳造成死亡。如右图所示，1500ppm高浓度二氧化碳下生长的贝类远小于低浓度的250ppm。

海岸线侵蚀

珊瑚礁是海岸天然防波堤

海岸附近的珊瑚礁是一道天然的防波堤，吸收分散海浪拍击的力量，随着海洋的酸化尤其是离人类活动区域较近的海岸珊瑚礁退化尤为严重，同时人类人为大量开采珊瑚炼制石灰更是进一步对珊瑚礁产生毁灭性破坏。海南省文昌县由于珊瑚礁被开采，海岸已后退200余米，造成大量的椰树林被海水倾倒。邦塘湾海岸遭受严重侵蚀，快速后退，仅10年内，海岸线向陆后退230米，平均速率20米／年。海水冲击村庄，造成严重的经济损失。数十户居民举家后迁。按此速度计算，不出3～5年，邦塘湾附近的港门、邦塘、南港等村将被大海蚕食。海水侵蚀岸段的大量泥沙，在水动力的作用下，随涨潮流进入湾内，部分落淤在清澜港主航道，造成主航道严重淤积。原具有通航5000吨级船舶能力的清澜港，现只能进出1000吨级以下的船只。由于珊瑚礁的乱采、滥挖，海洋动植物赖以生存的家园遭受破坏，许多珊瑚礁鱼类、贝类资源锐减。岸上椰林随海岸侵蚀遭受严重破坏，滨海旅游景观价值大为降低。

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从工业革命开始，人类开采使用煤、石油和天然气等化石燃料，还砍伐了大量森林，至今已经排出超过5千亿吨CO2。 如今大气中的CO2含量超过过去80万年中的任何时期。同时CO2的排放也在影响着海洋。海洋与大气在不断进行着气体交换，排放到大气中的任何一种成分最终都会溶于海洋。受海风的影响大气成分最先溶入几百英尺深的海洋表层，在此后的数个世纪中，这些成分就会扩散到海底的各个角落。研究结果显示，在过去两个世纪中海洋吸收了人类排放的CO2中的30%，目前仍在以约每小时一百万吨的速度吸收着。到目前为止产生的海水酸化基本是不可逆的。即使从现在开始完全停止CO2的排放，要想通过海洋的化学反应恢复到工业革命之前的酸度也需要几万年。

二氧化碳是一种极易溶于水的气体，它溶入水后，可与水化合形成碳酸，而碳酸是一种弱酸可以最多解离出两个产生酸性的氢离子。而海洋中积累大量的氢离子会大幅降低海洋的pH值，影响到海洋动物尤其是需要碳酸钙合成外骨骼的生物生长。

未来的酸海

关于未来：2100年的酸性海洋

自从冰河时代起海洋表层水的pH值大约位置在8.2。而工业时代以后燃烧大量化石燃料使CO2排放已将海水表层pH值降低了0.1。如同里氏震级一样，pH值也是对数增长，所以数字上很小的变化就会表现出很大的影响。pH值下降0.1表示海水的酸度已经提高了30%。 如果持续下去，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%。

到那时海底将不是现在这样一片斑驳陆离五光十色的美丽景象了。珊瑚失去了鲜艳的颜色，变成枯骨一般毫无生气的白色，珊瑚礁生态系统崩溃大量依靠珊瑚礁生存的物种消失。海洋中看不见的浮游生物大量减少，海洋中的食物链断裂，金枪鱼等高级经济鱼类将消失，海洋中渐渐变成一片死寂。只有耐酸的水母可以生存，失去天敌的水母大量繁殖，海洋中的风景将变成四处静静漂浮着的毫无生气的水母。

很多海岛也失去了珊瑚礁的保护，渐渐的海潮裹挟着海平面上升的威力快速侵蚀这为数不多的陆地，在印度洋和太平洋上星罗棋布着的像马尔代夫一样的美丽珊瑚礁岛渐渐被侵蚀得干干净净从地图上抹去。面对着一片毫无生气的海洋，人们只剩下望洋兴叹的份，什么时候海洋会再一次恢复生气？也许到了人类灭绝的时候吧……

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