本月，联合国生物多样性公约发布了一份报告，更新了海洋酸化对海洋生物的影响。这一次，报告对预测的损害进行了成本估算，希望能让各国政府意识到各种潜在威胁的规模。
报告发现，虽然许多酸化加剧的影响仍然是不可见的，但到本世纪末，情况将发生巨大变化。仅考虑热带珊瑚礁等生态系统保护的损失，一项估计就指出其每年的经济价值为 1 万亿美元。
在过去的 200 年里，世界海洋吸收了人类排放的超过四分之一的二氧化碳，酸度增加了 26%。报告发现，虽然按照 pH 值标准，海水在技术上还没有变成酸性的，但如果排放量继续上升，到 2100 年可能会出现这种情况。
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报告的共同编辑、苏格兰爱丁堡赫瑞瓦特大学的海洋生物学教授默里·罗伯茨表示，尽管这些变化很大，但仍然难以理解。他说，这就是为什么需要讨论海洋酸化的经济学。
罗伯茨说：“我们试图尽可能多地为报告提供经济和政府背景，强调我们现在可以努力改变的领域。” “然而，在这个层面仍然存在巨大的不确定性；没有太多关键的参考文献可以参考。”
研究深海珊瑚的罗伯茨说，该报告是一个起点。虽然像他这样的研究领域仍然大多难以捉摸，但与热带珊瑚礁相关的研究正在为进一步的工作奠定基础。
他说：“我们使用了我们现在拥有的东西，”他说，“我认为这已经产生了更详细讨论的开端。”
粮食安全影响可能很大
海洋酸化最早在 1990 年代被讨论，直到 2004 年才成为有充分记录的趋势。但自那以后，进入该领域的研究人员数量大幅增加。报告发现，从 2004 年到 2013 年，关于该主题发表的研究增加了 20 倍。
罗伯茨说：“仅这一点就足以更新报告。”
但他解释说，这并不是唯一的因素； 2009 年研究的整个范围需要修改以反映现实。
罗伯茨说：“在 2009 年，我们根本没有考虑社会影响、生态系统服务损失或政策。” “但是，仅仅以热带珊瑚礁为例，很明显，这些珊瑚礁的破坏会导致粮食安全下降、收入损失、海岸线破坏等等。”
最新的报告使用了四项基本的生态系统服务——供应（食物来源）、调节、文化和支持服务（如海岸保护）——作为衡量酸化影响的标准。
罗伯茨解释说，在热带珊瑚礁 62 英里范围内居住的 4 亿人中，许多人依赖这些鱼类栖息地来维持生计和获取大部分蛋白质。因此，对珊瑚礁的负面影响直接威胁到人类。
他说：“孩子们观看《海底总动员》等电影，这很好，表明我们在教育公众了解这些环境方面取得了多大的进步，但大多数人仍然认为珊瑚是岩石或植物，而不是动物。” “我们大多数人仍然与海洋脱节。”
未知因素的列表不断增加
帮助撰写报告的澳大利亚昆士兰州詹姆斯库克大学的海洋生物学家菲利普·蒙迪补充说：“海洋酸化是一个非常年轻的领域，但如果你看看我们即使在过去五年中学到的东西，那是相当令人鼓舞的。实际上，我们预测的许多最糟糕的影响都是几十年后的事情。这给了我们时间做出改变。”
蒙迪一直在研究变暖和海洋酸化对鱼类的影响。他说，随着该领域的快速发展，出现了一系列全新的、意想不到的问题。
华盛顿州牡蛎养殖业的一部分，已经受到海洋酸化的影响。照片由州长杰伊·英斯利提供。
2009 年的研究只关注了酸化对钙化生物（从浮游生物到商业甲壳类动物）的影响。蒙迪解释说，它没有考虑遗传适应潜力。
虽然制造贝壳的物种肯定会受到酸化的影响，因为它们用于制造和维护贝壳的元素形式在较低的 pH 值条件下会消失，但它们绝不是唯一处于危险之中的生物。
他说：“当我开始研究时，几乎没有人知道鱼类会对二氧化碳的这种稳定增加做出何种反应。过去的研究都着眼于瞬时的大幅增加以及生物在生理上的反应。”
他说，在这方面，鱼类具有更大的灵活性。在高水平的二氧化碳下，鱼可以通过监测血液中的离子并积累碳酸氢盐来维持内部 pH 值，但代价是消耗能量。
他说：“问题从鱼类是否能在未来的条件下生存，变为它们在这些条件下生存将付出多大的代价。”
报告还发现，贝类具有一定的适应能力。它描述了美国西北部牡蛎种群的案例。在 2006 年，由于酸化加速了该地区本已较低的 pH 值，一些牡蛎孵化场的死亡率高达 80%。但是，通过循环水、使种群远离波动并增加饲料，该行业在过去几年中恢复了正常水平。
蒙迪解释说，这样的措施也可以帮助保护鱼类种群，但他补充说，这可能不足以让物种及时调整。
他说，除了在 pH 值降低的情况下发挥作用的能力之外，栖息地丧失和行为改变等其他因素可能对海洋物种构成更直接的威胁。在较低的 pH 值水平下，许多鱼类失去了理解化学线索的能力，这些线索帮助它们了解周围环境并躲避捕食者。
他解释说，失去捕食者感觉的鱼类“也会让自己面临更大的风险，在寻找更多食物以满足其新的能量需求时表现出大胆的行为”。 “这些发现是无法预测的；我们是通过提出看似不相关的问题而发现的。”
适应能有多快发生？
蒙迪说，实际的适应潜力仍然是最大的未知数之一，也是未来的最大问题之一，因为还需要考虑已知在全球海洋中同时发生的其他因素。
他说：“现在，我们的任务是在酸化和变暖的综合影响下研究适应潜力。”
罗伯茨说，虽然该报告试图以可实现的角度提出建议，重点关注可以立即实施的目标，例如限制建筑垃圾、污水和污染水平，但最终减少碳排放的任务还需要更长的时间才能实现。
罗伯茨说：“排放当然是最终的、也是唯一真正的解决方案，但我们必须务实。可再生能源不可能很快在所有地方实现，而且历史上已经表明，已经造成的损害需要数千年的时间才能修复。”
报告发现，地球海洋上次经历这种二氧化碳变化是在 5600 万年前的古新世-始新世热最大值（PETM）期间，当时在 1 万年的时间里释放了 2000 至 3000 皮克（petagrams）的二氧化碳。
结果导致大量海洋生物（主要是钙化生物）死亡。然后，海洋花了大约 10 万年的时间才重新恢复平衡。相比之下，今天的变化发生的速度是这个速度的 10 倍，如果排放水平保持不变，预计到 2600 年将达到 PETM 水平。
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