本文发表在《大众科学》的前博客网络中,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
气候变化的很大一部分发生在海洋中。不仅仅是海浪中隐藏的额外热量。七大洋还吸收了燃烧煤炭、天然气和石油等化石阳光释放的大量二氧化碳。所有这些数十亿的二氧化碳分子与盐水相互作用,随着时间的推移,使其酸性略微增加,并且随着越来越多的二氧化碳被吸收,海洋变得更酸。
现在,科学家们已经发布了关于这种酸性现象的最全面的地图,这是2005年全球海洋的景象,未来的科学家可以以此来追踪海洋的酸度增加了多少。
这些地图试图将一个问题可视化,这个问题就像过去几个世纪大气中积累的过量二氧化碳一样看不见。人们看不到、尝不到或感觉不到海水中微妙的变化,并且在全球范围内进行了多年的测量,才收集到足够的数据来构建这幅新的全球景象。至少从1956年起,人们就呼吁进行此类测量。查尔斯·大卫·基林当时响应了这一呼吁,制作了基林曲线,该曲线至今仍在跟踪二氧化碳水平的上升。但是,直到现在,海洋的类似测量数据一直缺乏。
关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻工作 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保未来有关当今世界发现和塑造思想的有影响力的故事。
哥伦比亚大学的地球化学家太郎高桥花了四十年的时间来测量这些变化,这些变化相当于一个通常呈碱性的海洋酸度增加了30%——pH值从8.2变为8.1。这是吸收了大约25%的年度二氧化碳污染的结果,目前总量为360亿公吨。
换句话说,海洋目前每年吸收大约90亿公吨的二氧化碳——这个数字还在增长。累积起来,海洋至少吸收了1500亿公吨的二氧化碳。尽管增幅巨大,但它仍然只是海洋中现有二氧化碳的千分之一。
新的地图突出了世界海洋并非统一的事实。位于热带和温带地区的广阔海域pH值变化最小,而北极和南极水域则随着浮游生物的爆发而波动,浮游生物将水中的二氧化碳吸走,之后冬季的寒冷水域再次吸收更多的二氧化碳并变得更酸。事实上,在北半球的冬季,白令海成为地球上酸性最强的海洋,pH值低至7.7。然而,这个异常低的数字不会持续太久,因为如果目前的趋势持续到2100年,那么整个海洋可能会经历这样的pH值。
另一个异常是印度洋,它比大西洋或太平洋的酸性高约10%。确切的原因是一个科学谜团,但也许是因为它是最孤立的海洋,受季风雨和河流排水的影响,而不是洋流混合水域,高桥推测。
在全球范围内,如果目前的趋势继续下去,那么珊瑚和其他形成外壳的微小海洋动物和植物可能会发现更难建造和维持它们的外壳。目前,由于南极洲周围南部海洋的酸性水域增加,有孔虫(类似变形虫的微小动物)的外壳正在缩小。而且,北冰洋中形成外壳的生物可能在化学上变得不可能,迫使现在在那里繁衍生息的形成外壳的海蜗牛和海蛞蝓迁移到较温暖的水域,如果这甚至有可能的话。
化石燃料的燃烧现在正以至少3亿年来前所未有的速度使海洋变得更加酸性,因此继续跟踪这些测量非常重要。也许很快就会有一张“高桥地图”来补充基林曲线。因为正如伍兹霍尔海洋研究所的海洋化学家斯科特·多尼在2006年3月的《大众科学》中写道的那样:“尽管这些影响可能隐藏在人们的视线之外,但海洋环境的剧烈改变似乎是不可避免的。”