海洋酸化
海洋酸化被定義為海洋 pH 值在數十年或更長時間內下降，主要是由於二氧化碳（CO2）來自大氣。 大氣CO濃度2 自工業革命以來，二氧化碳濃度急劇增加，從工業化前時期的百萬分之 280 (ppm) 增加到 419.05 年 2021 月的 XNUMX ppm。2) 被海洋吸收並導致海洋碳酸鹽化學變化，通常稱為海洋酸化。
海洋化學的變化
當CO2 被海洋吸收，發生化學反應。 特別是形成碳酸並釋放氫離子； 結果，海洋表層水的 pH 值降低，使其酸性更強。 當氫離子在海水中釋放時，它們與碳酸根離子結合形成碳酸氫根。 該過程降低了碳酸根離子濃度。 對於珊瑚、甲殼類和軟體動物等海洋鈣化動物來說，可用碳酸根離子的減少是一個問題，它們需要碳酸根離子來建造它們的外殼和骨骼。
海洋酸化對貝殼的影響示例。 左邊的健康殼是透明的，有光滑的脊； 相比之下，暴露在酸性更強、腐蝕性更強的水中的貝殼是混濁的、參差不齊的，並帶有薄弱點。 照片©國家海洋和大氣管理局
生物和生態影響
越來越多的研究表明，海洋酸化會對海洋生物產生不利影響，包括： 文獻
- 骨骼生長: 造礁珊瑚的骨骼生長速度下降
- 保護殼： 自由游動的浮游動物保護殼的能力降低（浮游動物包括“浮游動物”，主要是小型甲殼類和魚類幼蟲，是大多數海洋食物網的基礎）
- 碳酸鈣： 海藻（甲殼類珊瑚和綠藻）中碳酸鈣產量的降低
- 幼體海洋物種： 減少幼蟲海洋物種的存活，包括商業魚類和貝類
- 發展階段： 無脊椎動物發育階段受損（受精、卵裂、幼蟲、定居和繁殖）
- CO2 毒性： CO2 魚和頭足類動物血液中的有毒濃度
- 生長和繁殖力: 一些無脊椎動物物種的生長和繁殖力顯著降低
對於需要碳酸鹽來建造骨骼的造礁珊瑚來說，海洋酸化的影響尤其令人擔憂。 減少碳酸根離子可能會導致珊瑚骨骼變弱、更脆，珊瑚生長速度變慢。 這可能會導致珊瑚礁侵蝕速度超過鈣化速度，從而降低珊瑚物種爭奪空間的能力。 對百慕大腦珊瑚的一項研究發現，過去 25 年來，鈣化率下降了 50%，海洋酸化可能是一個促成因素。 文獻
社會經濟影響
由於酸化影響與海洋生態系統整體結構和功能相關的基本過程，任何重大變化都可能對未來的海洋以及依賴海洋資源獲取食物和生計的數十億人產生深遠的影響。
特別是，海洋酸化可能會通過以下方式影響商業和休閒漁業：
- 減少具有重要商業價值的貝類物種的數量，例如蛤蜊、牡蠣和海膽
- 由於初級和次級底棲生物和浮游生物的結構和生產力的變化而破壞海洋食物網
這種影響可能威脅到數百萬人的蛋白質供應和糧食安全，以及價值數十億美元的漁業。 文獻 通過影響珊瑚礁的健康和結構，海洋酸化還威脅到數百萬美元的旅遊收入、海岸線免受侵蝕和洪水的保護，以及珊瑚礁和海洋生物多樣性的基礎。
商業和生態重要物種對海洋酸化的脆弱性和敏感性。 資料來源：IGBP、IOC、SCOR 2013