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我專家質疑:二氧化碳確實威脅海洋生物?
  2004年08月20日09:24 【字號 】【留言】【論壇】【打印】【關閉
  一篇分析二氧化碳與海洋生物生存的論文在美國《科學》雜志發表后,在世界范圍內引起廣泛關注。(→《科學》:燃料等排放二氧化碳近半被海洋吸收)此文指出,過去200年間排放到大氣中的二氧化碳有近一半溶解到海洋中,致使海洋生態系統受到破壞,影響海洋生物的骨骼和外殼生長能力。

  我國不少環保人士和普通民眾也因此對我國海洋生態憂心忡忡。然而,二氧化碳是否威力如此巨大,以致海洋生態系統受到嚴峻的挑戰,記者帶著種種疑問採訪了我國海洋學專家……

  多國專家聯合研究認為:在某些二氧化碳濃度高達1000ppm的海域中,螺螄喪失了外殼生長的能力。

  由韓國浦項工大環境工程系教授李奇澤,美國海洋大氣研究所,日本、澳大利亞、加拿大、西班牙和德國等國專家組成的聯合研究小組首次証明,自1800年至1994年,因焚燒化學燃料或制造水泥而排放到大氣中的二氧化碳,有48%通過海洋表面溶解到海洋中。如果海水中二氧化碳濃度過高,會使海洋酸性化,而給海洋生物帶來嚴重的威脅。

  通過研究二氧化碳對海洋生物的影響發現,二氧化碳溶解於海水轉化為碳酸,會軟化海洋生物的外殼和骨骼。在一次巡航時,研究人員打撈出一種螺螄,發現由於它已在二氧化碳濃度高達1000ppm(一百萬份重量的溶液中所含溶質的重量為1000份)的海水中浸泡兩天,喪失了外殼生長的能力。雖然海中的生物依然存活,但是可以清楚地看到它們的外殼在溶解。這些生物的生存和再生能力會受到很大影響,除非將它們移居到二氧化碳濃度低的海域。

  研究小組証明了溶解在海水中的二氧化碳妨礙浮游生物、珊瑚和貝類生成骨骼和殼的功能,終將給海洋生態系統帶來嚴重破壞。據研究小組估計,如果海洋繼續吸收大氣中的二氧化碳,到本世紀末,海洋生物制造骨骼和殼的機能將降低25%-45%。李奇澤說:“沒有骨骼的生物將退化,造成食物鏈混亂,其結果將嚴重破壞海洋生態系統。”

  大氣中二氧化碳濃度從1800年的280ppm增長到現在的380ppm。如果沒有海洋的作用,此濃度將會高達435ppm。二氧化碳導致全球氣溫升高,海洋可減少大氣中的二氧化碳的含量,但是由此改變了海水的化學成分,影響了海洋的生態系統。

  大氣和海洋中的二氧化碳成分經過上億年的調整逐漸形成,海洋植物的生長也倚賴二氧化碳的供給。

  在距今18億年前到5.4億年前,大氣成分已變成以二氧化碳為主。海洋裡的生物多起來了,最多的是菌藻植物,它們的活動促成二氧化碳和海水中的鈣鎂等元素相結合,碳酸鈣鎂等物質沉澱在海底。十幾億年之中,古代海洋裡沉積了數萬米厚的碳酸鹽類岩石,從而使大氣中的二氧化碳大量減少,氧和氮的含量逐步增加,到最近6億年前,大氣和海水的成分才漸漸接近今天的狀況。

  海水是呈弱鹼性的,天然海水的PH值經常穩定在7.9-8.4之間。二氧化碳溶解於水中,便以氫離子和碳酸形式存在。海水中無脊椎動物珊瑚等身上共生的單細胞虫黃藻,在生長時就需要大量的二氧化碳,此外,二氧化碳也是其他海洋植物的重要營養物質,這些植物在日光照射下能完成一個很奇妙的變化,把葉子吸收的二氧化碳和根部輸送來的水分轉變為糖、澱粉以及氧氣,這就是光合作用。

  當水中的二氧化碳不足時,水中的鈣離子和碳酸就會結合形成白色不溶於水的碳酸鈣和二氧化碳氣體,這樣海水中的氫離子數量不斷增加,表現為海水中的PH值(一般認為PH值小於7為酸性,大於7則為鹼性)不斷下降。當往海水中補充二氧化碳時,二氧化碳可將白色不溶於水的碳酸鈣溶解,並不斷地溶解於水中,這樣海水中的鈣離子和氫離子數量不斷增多,表現為海水的PH值回升。

  也就是說,雖然目前的情況是海洋中的二氧化碳含量確實比許多年前要高,但這是自然不斷調整和平衡的一個過程。如果海洋中的二氧化碳較少,雖然碳酸也少了,但海水的PH值會朝著酸性的方向逐漸下降,可見,海水中的二氧化碳過少也不是什麼好事。

  如果海洋中的二氧化碳含量真的達到了1000ppm的水平,那麼海洋生物想活命都困難了。

  中國科學院青島海洋研究所的宋金明研究員告訴記者,正常情況下,海水中的二氧化碳濃度約為24毫克/升。二氧化碳進入水中后,確實會產生弱酸性的碳酸,但這可能隻會對一些有大量二氧化碳排出的近海工業區的海域造成些影響,在遠離海岸線的大洋裡面並沒有那麼嚴重。

  海洋生物包括海洋植物和海洋動物,海洋植物要吸收二氧化碳並釋放氧氣,而海洋動物反之,它需要吸收氧氣放出二氧化碳,這是一個相反的過程,所以海洋裡面二氧化碳的平衡是一個非常復雜的問題。

  二氧化碳溶解在海水裡是有一定飽合度的,溶的多少主要和海水溫度有關系。雖然海水溫度高時溶解的二氧化碳確實要多一些,但這並不能說明大氣中的二氧化碳越多,海洋中溶解的二氧化碳也一定會越多。

  此外,海水中的二氧化碳含量究竟有多少也跟多種因素有關,例如海水本身的二氧化碳濃度、海面上空的二氧化碳濃度、河流等融入大海中的這些淡水排放到海洋中的二氧化碳濃度……

  宋研究員說:“就算海洋中的二氧化碳含量真的很高,達到1000ppm的程度也是不太可能的。如果真是那樣的話,別說是對海洋生物有影響了,可能連它們活命都夠嗆了!”

  與此同時,世界各國的科學家中還有不少人正在致力於把大氣中部分的二氧化碳溶進海洋或者埋入地下這樣的研究,希望以此減輕溫室效應帶給人們的不利影響。

  權威雜志發表的論文並不是金科玉律,我國海域內的海洋生物目前並沒有受到海水中碳酸的威脅。

  國家海洋環境監測中心海洋環境生態室一位沒有透露姓名的專家表示,海洋中的二氧化碳含量過高對海洋生物造成了威脅,這聽起來好像有點夸張。即便是《科學》、《自然》這樣的權威學術雜志發表的一些論文,也不能代表其結論就是准確無誤。也許過一段時間后他們也會知道這些結論不夠准確,從而進行更正。

  這位專家說,那些研究人員可能在局部的確測到了這樣的數據,但它不代表我們全球的海洋生態系統都是這樣。現代社會的工業如此發達,可能是一些工業區的工廠排污導致了局部海域碳酸鹽含量的升高。如果要把這種工業行為拿來放大成整個海洋面臨的情況的話,是不妥當的。這種情況在一定程度上是存在的,但到底有沒有這麼嚴重,還是日后需要進一步考察的問題。

  此外,可以肯定的一點是,至少我國海域內的海洋生物目前並沒有受到海水中碳酸的威脅。(王溪)

  來源:北京科技報

(責任編輯:馬麗)
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