环境问题概述之海洋酸化
问题概述
二氧化碳在海水中溶解,形成碳酸,降低了海洋的pH值,这一过程被称为海洋酸化。
目前,海洋酸化的速度比过去快了十倍,这危害到海洋系统适应由二氧化碳引起的海洋化学变化的能力。
海洋酸化有可能影响海洋生态系统以及许多与海洋有关的社会效益,例如沿海保护、为人类提供粮食和收入。
海洋温度升高和氧气损失与海洋酸化同时发生,构成了气候变化对海洋环境的“致命三重奏”。
为了抵抗致命三重奏的消极影响,需要立即大幅减少二氧化碳排放量。
迫切需要对至少30%的海洋进行可持续管理、恢复和强有力的永久保护。
问题是什么?
海洋酸化是大气中人为排放的二氧化碳浓度增加的直接后果。海洋每年会吸收大气中人为排放二氧化碳总量的25%以上。二氧化碳在海水中溶解,形成碳酸,降低了海洋的pH值,这一过程称为海洋酸化。海洋酸化和其他与气候相关的海洋现象同时发生,包括海洋变暖和脱氧。海洋酸化对海洋环境产生的一系列影响——升温、酸化和脱氧——通常被称为“致命三重奏”。这些因素之间的相互作用是逐渐累积的,产生的综合效应比个体影响的总和更严重。
为什么重要?
目前,海洋酸化的速度比过去快了十倍,这危害到海洋系统适应由二氧化碳引起的海洋化学变化的能力。只要大气中的二氧化碳浓度持续上升,海洋pH值的变化就会持续下去。为了减小海洋酸化带来的不利影响,大气中的二氧化碳浓度至少需要恢复到320-350 ppm范围。
与历史上的其他类似事件相比,数百年来的海洋酸化发生得非常快。然而,由于碳循环和海洋循环中固碳的时间滞后,其恢复速度非常缓慢。
海洋酸化问题的解答
海洋酸化有可能影响海洋生态系统以及许多与海洋有关的社会效益,例如沿海保护或为人类提供粮食和收入。尽管需要更多关于海洋酸化对海洋生物影响的证据,但可以从目前的情况中推断出生态系统为社会提供的服务变化。海洋酸化对海洋生态系统潜在影响的最有力证据来自钙化生物的实验。
海水酸度的增加会对海洋物种的碳酸钙壳和骨骼的形成和溶解产生影响,包括珊瑚、牡蛎和贻贝等软体动物,以及许多浮游植物和浮游动物。
物种生长和繁殖的变化,以及生态系统结构和功能的改变,都将威胁粮食安全,危害渔业,不利于自然海岸线的保护。另一方面也会增加低洼地区被淹没和侵蚀的风险,从而阻碍气候变化适应和减灾工作。
海洋温度升高可能会直接影响海洋生物的生理和地理分布。海水温度的剧烈变化也会导致珊瑚脱色,珊瑚会驱逐生活在组织中的共生藻类,导致珊瑚白化。同时,也影响着珊瑚礁在保护沿海地区免受风暴影响、支持当地社区和企业(渔业和旅游)创收方面的作用。由于海洋酸化引起的珊瑚礁钙化率下降,不利于珊瑚礁白化的恢复。
可以采取的措施
海洋碳循环的滞后会造成海洋中二氧化碳排放的滞后,如果要避免海洋酸化产生的不利影响,就要尽早采取措施。虽然气候变化是一系列温室气体排放的结果,但海洋酸化主要是由于大气中二氧化碳浓度的增加所致。然而,《联合国气候变化框架公约》中“稳定大气中的温室气体浓度,防止气候系统受到人为干扰”的目标不能被判定为一个“一刀切”的气候指标。如果要解决海洋酸化和海洋变暖问题,需要大幅度紧缩现在的排放目标。将全球平均气温上升幅度控制在2°C以下,而不是较低水平,将影响人类赖以生存的海洋生物。科学家认为,一个健康的海洋需要大气中的碳浓度远低于400 ppm。然而,现在大气中的碳浓度已超过了这个标准。
由科学家和各利益相关方组成的海洋酸化国际参考用户组织(OAiRUG),需要传递正确的科学结论,防止海洋酸化的进一步发生。这一组织详细审查了对管理者、政策顾问、决策者和政治家最有用的数据,分析产品的类型,并保证适当的格式和分配途径。
全世界海洋的可持续管理、保护和恢复是十分重要的。在2016 IUCN世界保护大会上,IUCN成员通过了“到2030年保护地球上30%的海洋”这一决议。
正如上图所示,未来海洋酸化的严重程度取决于二氧化碳的排放量,联合国政府间气候变化专门委员会规定了四种标准:RCP2.6,最低排放量(大气中二氧化碳含量为-421ppm); RCP 4.5,低排放量(-538ppm);RCP6.0,中度排放量(-670ppm);RCP8.5,高排放量(-936ppm)。
更多信息请访问:
https://www.iucn.org/resources/issues-briefs/ocean-acidification
文中部分图片来源网络
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编辑:侯博、杨思邈、张琰