发布时间:2016-03-02 10:53 原文链接: 科学家证实海洋酸化危及大堡礁

  任何一个曾尝试在醋中溶解一根粉笔的人都知道,海洋酸化——这是海水吸收大气中二氧化碳污染物造成的后果——对于像珊瑚一样的石灰质生物来说是一件坏事。但是海洋酸化在许多珊瑚的病态中到底产生了多大作用呢?一项新的研究借用了一种人们餐后常做的事情:加入“钙片”抵消酸性,从而分离出了海洋酸化对珊瑚礁健康产生的影响。

  在这颗星球上的所有近海海域,珊瑚礁的健康水平每况愈下。之前的全球性研究已然表明,主要的珊瑚礁系统正在更加缓慢地钙化,此举旨在建立它们的石质骨骼。其中一项研究显示,澳大利亚沿岸大堡礁的生长速度在过去30年中下降了40%。

  然而造成这一结果的因素有很多——疾病、温暖的海水、污染和固体径流以及自前工业化时代以来全球海水的pH值下降了0.1个单位。

  为了梳理海洋酸化的影响,由美国加利福尼亚州斯坦福市卡内基科学研究所Rebecca Albright率领的科学家,着手在大堡礁系统南部的“一棵树礁”将海洋化学恢复到前工业化时代的水平。

  在这项研究中,科学家向珊瑚礁的一个环礁湖中加入了一种与抗酸剂类似的氢氧化钠溶液,从而逆转了海洋酸化。在这种碱性的处理过程后,他们监测了流出环礁湖的水流的化学状况。

  通过将海水的碱性与添加的氢氧化钠数量进行对比,研究人员可以对试验期间珊瑚礁如何钙化进行精确的测量,因为这一过程本身会影响海水的pH值。考虑到混合造成的溶液损失,研究人员还在环礁湖中添加了一种颜料,进而测量这种颜料的流出情况。

  他们的研究结果表明,自从前工业化时代以来,人类改变的海洋pH值已经使珊瑚礁的钙化能力减少了12%。Albright的研究团队在一份新闻稿中表示,这项研究“提供了新的实地证据,表明因海洋酸化引发的改变已经在珊瑚礁的生长过程中悄然发生了”。研究人员在日前出版的《自然》杂志上报告了这一研究成果。

  并未参与该项研究的佛罗里达州科勒尔盖布勒斯市迈阿密大学生物海洋学家Chris Langdon认为,这项“了不起的”研究“帮助我们确立了海洋酸化的影响到底有多大,后者是很难被分离出来的”。

  海洋酸化不仅危害珊瑚礁,还对那些带壳的生物,例如蛤蚌和被称为海蝴蝶的栉水母门动物造成影响。为了帮助扭转海洋酸化在全球造成的危害,一些研究人员提出按比例扩大“一棵树礁”试验的规模,即向全球海洋中倾倒大量的碱溶液。然而监管这项新研究的卡内基地球化学家Ken Caldeira指出,这一做法是不可行的。

  “只是为了保持海洋并弥补持续的二氧化碳吸收。”Caldeira说,“你就需要将超过200亿吨的石灰石添加到海洋中。这不是不可能,但却是一项巨大的工作。同时,为了抵消已经发生的海洋酸化,你需要添加超过1万亿吨的溶解的石灰石。这并非不可能,但可能性很小。”

  他说,保护珊瑚礁的最好办法是“停止像对待下水道一样对待大气”,即将二氧化碳倾泻其中,这些污染物会改变气候并使海洋酸化。

  大堡礁是世界最大最长的珊瑚礁群,位于南半球,它纵贯于大洋洲的东北沿海,北从托雷斯海峡,南到南回归线以南,绵延伸展共有2011公里,最宽处161公里。有2900个大小珊瑚礁岛,自然景观非常特殊。大堡礁的南端离海岸最远有241公里,北端较靠近,最近处离海岸仅16公里。在落潮时,部分的珊瑚礁露出水面形成珊瑚岛。这里有鱼类1500种,软体动物达4000余种,聚集的鸟类242种,并有着得天独厚的科学研究条件。这里还是某些濒临灭绝的动物物种(如儒艮和巨型绿龟)的栖息地。

相关文章

珊瑚礁的不速之客科学家们发现了更多致使其白化的隐患

自然灾害可以在一个地区造成破坏,导致构成生态系统的物种突然被摧毁。这种情况发生的方式会大大影响恢复过程。例如,火灾将景观化为灰烬,而热浪则创造了大量的木质残骸。同样地,风暴潮和珊瑚白化在海底造成了严重......

珊瑚应对气候变暖的驯化适应机制研究获进展

近日,中国科学院南海海洋研究所热带海洋生物资源与生态重点实验室研究员黄晖团队联合南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)、香港科技大学和阿卜杜拉国王科技大学揭示了珊瑚应对气候变暖的驯化适应及其生理和分子......

王晓雪团队抓住珊瑚组织脱落病关键

6月30日,中科院南海海洋研究所研究员王晓雪团队首次利用造礁石珊瑚的无创侵染模型,解析了珊瑚病原菌——溶珊瑚弧菌突破珊瑚共生菌群屏障,引发石珊瑚组织脱落病的机制。相关研究在线发表于《自然—生态与进化》......

黄晖:我们为什么要“种”珊瑚?

珊瑚礁生态修复最直接有效的办法,就是像植树造林一样,将人工培育的珊瑚苗种安放在合适的海域中,从而促进珊瑚资源快速恢复“大海退潮了。海面上露出了美丽的珊瑚……它们一丛一丛,有的像鹿角,有的像扇面,有的像......

“珊瑚妈妈”黄晖:种出一片“海底森林”

6月8日是第十四个“世界海洋日”和第十五个“全国海洋宣传日”,今年的主题为“保护海洋生态系统,人与自然和谐共生”,它让海洋生态保护成为公众关注的议题。中国科学院南海海洋研究所研究员、中国太平洋学会珊瑚......

防晒“神器”竟是珊瑚“杀手”

珊瑚礁是地球上生物最丰富、最具经济价值的生态系统之一。尽管珊瑚礁具有巨大的环境和社会经济价值,但由于一系列人为压力因素,包括海水温度升高、沿海养分污染和过度捕捞,珊瑚礁在全球范围内正在衰退。近年来,外......

人工智能寻找耐热珊瑚?还需这项技术

《自然·通讯》29日发表一项研究,科学家描述了一个结合繁殖实验、遥感技术和机器学习的模型框架,用来定位大堡礁中能将很高的耐热性传给后代的可繁殖珊瑚。该结果或有助于寻找能抵抗气候变化影响的珊瑚礁,促进对......

大堡礁珊瑚礁修复,还需这种珊瑚

一项研究发现,澳大利亚大堡礁数百个珊瑚礁上生活的珊瑚也许能产下对热高度耐受的后代。该研究结果或有助于寻找能抵抗气候变化影响的珊瑚礁,促进对受损珊瑚的修复工作。相关研究3月29日发表于《自然—通讯》。气......

新发现!部分夏威夷珊瑚物种对海洋暖化具有韧性

一项研究在分析了三个夏威夷的珊瑚物种后发现,一些珊瑚物种对气候变暖导致的海洋暖化和酸化所产生的影响具有韧性。该结果有助于人们进一步认识部分珊瑚在海洋环境变化下的潜在生存及适应能力。相关研究3月11日发......

部分夏威夷珊瑚物种对海洋暖化及酸化具有韧性

施普林格·自然旗下开放获取学术期刊《科学报告》最新发表一篇气候变化研究论文,研究人员在分析了三个夏威夷的珊瑚物种后发现,一些珊瑚物种对气候变暖导致的海洋暖化和酸化所产生的影响具有韧性。这项研究结果有助......