美麗的海洋,她正在死去.....


就在全世界密切關注“二氧化碳與全球變暖”問題的同時,另一個鮮為人知的事實逐漸進入了科學家的視野,那就是二氧化碳所導致的另類危機———海洋酸化。資料顯示,自工業革命以來,全球海洋淺層海水的pH值已由8.16下降到了8.05。而酸化本身並不是主要問題,真正嚴重的是由其引起的連鎖反應。倘若目前的酸化趨勢繼續,其結果就是海洋生態系統遭受毀滅性的破壞,最終我們這顆蔚藍色的星球將只剩下沒有生命的“死海”。

由全球9國科學家共同參與的“北冰洋危機”科考,是有史以來最為全面的海洋酸化實驗。當地時間 7月6日 ,第二階段考察即將展開。綠色和平組織中國氣候與能源專案主任鄭明清博士從北京趕往北冰洋。出發前,他接受了本報記者的專訪。


名詞解釋:海洋酸化

海洋酸化是一個新的研究領域,主要指海水吸收大氣中的二氧化碳後,發生反應形成碳酸從而導致海水酸度增加。自然狀態下的海水呈弱鹼性,平均PH值為8.2。目前,二氧化碳溶解到海水中的速度遠遠超出了海洋的自我淨化能力,海水的PH值明顯降低。海洋酸化的加劇,不僅將改變全球海洋的化學成分,而且將使得海洋生態系統面臨崩潰的威脅。


來自“海洋蝴蝶”的不祥之兆
2010年5月27日, 一艘科學考察船起錨出發,它的目的地是北極,它將要進行的是一項有史以來最大規模的海洋酸化實驗。

關於“海洋酸化”這個聽起來多少有些陌生的概念,或者還要從幾年前另一艘科考船說起。當時,美國女生物學家維柯多亞正在這艘開往北太平洋海域的考察船上,她此行的目的是考察一種名叫“尖菱蝶螺”的小型海洋生物。“尖菱蝶螺”是一種翼足類浮游動物,遊動起來就像遷飛起舞的蝴蝶,因此也被稱為“海洋裏的蝴蝶”。

一天,一個放在甲板上的裝有尖菱蝶螺的小瓶子引起了維柯多亞的注意。維柯多亞發現瓶子裏的尖菱蝶螺雖然仍像過去一樣活潑好動,但它們的軀體出現了奇怪的變化———外殼消失了,而這一切不過發生在維柯多亞密封瓶口之後的短短48小時內。以生物學家的敏感,維柯多亞意識到:問題一定出在二氧化碳上。隨著尖菱蝶螺不斷呼吸,密封瓶裏的二氧化碳濃度迅速增加,並溶解於海水裏,使海水的酸度在短時間內發生了重要變化———構成尖菱蝶螺外殼的碳酸鈣溶解了。

尖菱蝶螺的命運令維柯多亞憂心忡忡,她擔心這預示著浩瀚海洋未來的可怕景象。隨著人類活動產生的二氧化碳越來越多,一旦它們更多地溶解到海水中,必然會使海洋長久以來維持的酸堿平衡在未來某一時刻被打破,許多海洋生物可能因此遭受滅頂之災。

引發維柯多亞擔憂的,正是我們現在所說的“海洋酸化”。


珊瑚礁的死亡威脅

2003年,“海洋酸化”作為術語第一次出現在英國《自然》雜誌上。2005年,災難突發事件專家詹姆斯•內休斯為人們進一步勾勒出了“海洋酸化”潛在的威脅。他的研究發現,距今5500萬年前,海洋裏曾出現過一次生物滅絕事件,罪魁禍首就是溶解到海水中的二氧化碳,估計總量達到45000億噸,此後海洋至少花了10萬年時間才恢復正常。

科學家相信,二氧化碳融於海水後會形成微弱的碳酸。而千百年以來,海水中由大陸風化的岩石所形成的鈣可以很好地中和碳酸,從而形成了一個適合生物生存的微妙化學環境。一旦這種化學平衡被打破了,海洋生態就將受到威脅。最有可能受到海洋酸化傷害的是包括蛤和牡蠣這樣的貝類生物以及建造珊瑚礁的珊瑚蟲。這些動植物利用碳酸鹽來生長出堅硬的外殼和其他的構造,海洋酸化不僅使它們無法獲取生長外殼和珊瑚礁所需的碳酸鹽,而且變本加厲地使現有的珊瑚結構和活著的海洋生物的外殼溶解。科學家預測,在未來的35-70年內,由於海洋酸化,珊瑚製造鈣的能力會下降50%左右,如果把氣候變暖等原因也考慮在內,那麼,一半以上的珊瑚礁將面臨死亡威脅。

另一方面,海洋酸化還會產生一系列的連鎖反應。當貝類生物消失時,以這類生物為食的其他生物將不得不尋找別的食物來源,人類也會跟著遭殃。聯合國糧農組織估計,全球有5億多人依靠捕魚和水產養殖作為蛋白質攝入和經濟收入的來源,對其中最貧窮的4億人來說,魚類提供了他們每日所需的大約一半動物蛋白和微量元素。海水的酸化對海洋生物的影響必然危及這些人口的生計。


罪魁禍首是二氧化碳 => 人類

與全球變暖相比,海洋酸化在國際社會上的關注度都明顯不足。不過,這一狀況正在改變。在今年 4月22日 第41個地球日之際,美國國會專門就海洋酸化問題舉行了聽證會。美國全國研究委員會當天公佈報告稱,人類活動排放的二氧化碳在導致全球變暖的同時也使海洋以近幾十萬年來最快的速度酸化。報告表示,工業革命以來,全球海水的平均PH值已經由最初的8.2下降為8.1,如果不能遏制這一趨勢,到本世紀末,海水的PH值將進一步下降。到2100年,海水PH值將在現在的水準上降低0.4之多,到2300年降低0.67,降至7.43左右。

一些科學家相信,通過吸收自工業化以來排放到大氣中的大部分過剩熱和額外的溫室氣體二氧化碳,海洋幫助減緩了全球變暖的趨勢。然而,所有這些額外增加的二氧化碳對海洋來說無疑是一劑難以下嚥的苦藥。1800年以來,表層海水已經吸收了超過5000億噸的二氧化碳,約占化石燃料燃燒和水泥產業排放總量的一半。但這種“幫助”的代價也很昂貴,由於二氧化碳的溶解生成碳酸造成海水不斷酸化,海洋對二氧化碳的吸收能力正在不斷下降,日趨消失。而如果要讓海水化學情況恢復到前工業化時期的水準,必須花上數千年時間。美國航天局科學家查理斯•米勒認為,“海洋中不斷增加的二氧化碳對地球上生命造成的影響可能比大氣中的二氧化碳更大。”美國國家海洋和大氣管理局局長簡•盧布琴科則生動地比喻說,海洋酸化與氣候變化是人類活動排放的二氧化碳產下的一對“魔鬼雙胞胎”。

 

超級“大試管”診斷北冰洋

2010年5月出發的這艘科學考察船上,是來自綠色和平、德國海洋科學研究所與來自全球9個國家的科學家,他們將開展為期兩個多月的“北冰洋危機”科學考察活動。目前,在名為“希望”號的考察船協助下,科學家們已把9個巨大的生態實驗儀器運往挪威北部Svalbard群島西海岸。這9個“大試管”每個重2噸,有雙層巴士高,能夠裝入50立方米的海水。這些“大試管”被投入海中後,“試管”裏不同含量的二氧化碳在海水中會引起浮游生物發生變化,據此科學家們就可以取得浮游生物對不同酸度值的反應。

作為有史以來最為全面的海洋酸化實驗,他們的研究或許將為海洋酸化問題,提供一個最為科學的回答。

 


我們必須馬上行動

———專訪綠色和平中國氣候與能源專案主任鄭明清博士

記者:鄭博士,海洋酸化對我們大多數人來說,還是一個比較陌生的概念,您能不能用比較通俗的方式為我們解釋一下,究竟什麼是海洋酸化?

鄭:長久以來,因為海洋吸收了人類活動排放出的大量二氧化碳,已造成日益嚴重的酸化現象。過去人們認為,平均深達 4000米 、占地球總面積70%的海洋能夠包容一切變化,即使二氧化碳濃度再高也不會產生什麼影響。果真如此嗎?有人做過一個小實驗:將一根粉筆丟入酸性溶液中,結果粉筆慢慢溶解,溶液酸性減弱。因為粉筆的主要成分是碳酸鈣,它與酸相遇時發生了中和反應。海洋中的情形也是這樣:岩石中的碳酸鈣成分會溶解到海水中,中和海洋的酸性,千百年來,海洋的這種自我淨化能力維持著酸堿平衡。但工業革命以來,由於化石燃料如煤、石油、天然氣等的大量使用,這種穩定狀態突然被打破,海洋的二氧化碳濃度急劇增加,比幾百年前大約高出了30%。酸化的海水會使許多海洋生物無法生存,而這些海洋生物的消失會破壞海洋食物鏈,從而以人們現在還無法理解或預測的方法改變海洋,改變地球化學構成。

記者:聽起來這是一個非常嚴重的問題。但是,正如有關氣候變暖問題現在仍然存在很多爭議一樣,所謂的“海洋酸化危機”會不會又是一次“狼來了”呢?

鄭:“海洋酸化危機”絕不是危言聳聽。因為pH(酸鹼度)值即使是微小的變化,也會帶來巨大的後果。比如人體血液的pH值約為7.4,不論上升或下降0.2,都會有生命危險。而從工業革命至今,表層海洋的pH值已降低了0.1,如果繼續按照目前這種趨勢,預計50年後海水酸度會上升120%,這對複雜脆弱且彼此依存的海洋生態系統而言無疑是個十分嚴峻的問題。所以,我們已沒有時間用來爭論了,我們現在必須採取行動。

記者:據我瞭解,世界上存在著由二氧化碳構成的湖泊,而且其中還生長著眾多的微生物。如果在二氧化碳湖泊裏都有生物能夠生存,那海洋生物是否可能逐漸適應海水裏逐漸增加的二氧化碳呢?

鄭:當然,這種可能性是不能排除的。科學家最希望瞭解的,也是海洋生物能在多大程度上適應海洋酸化。但目前我們看到的,主要還是危害性。要知道,適應是一種長期的演變甚至進化的過程,很多生物可能在尚未進化到那個程度就已經死亡。所以,究竟有多少海洋生物能夠做到“適者生存”還是一個未知數,我們寧可選擇將問題看得更嚴重些,否則真的出現了災難性的後果,後悔就來不及了。

記者:那麼面對“海洋酸化”,現在人們可以做些什麼呢?

鄭:當然,首先是要大家都來關注這個問題。最近幾年,各國科學家啟動了一系列考察專案。比如去年在法國尼斯啟動了歐洲九國海洋酸化研究專案。美國宇航局首次專門的海洋學實地調查行動也已在 6月15日 前往北極,調查海洋酸化情況是重要專案。而我們這次“北冰洋危機”考察活動,也是希望喚起大家對此的重視。但從根本上來說,要解決這個問題,還是要切實降低二氧化碳的排放。

記者:這次考察活動被命名為“北冰洋危機”,為什麼會選擇北冰洋來進行此次研究呢?
鄭:此次考察的研究重點,是海水酸化對海洋生物食物鏈的影響。之所以選擇北冰洋,是因為海洋化學成分的變化在冷水中要比在暖水中更明顯。考察的第一階段已於今年5月底啟動。我參加的是第二階段,從 7月6日 至 7月14日 ,主要是收集相關儀器裝置,進行資料分析。第二階段結束後,剩下的資料分析將在德國繼續進行,最早在今年年底就將出結果。

本組稿件由本報記者徐婉玲采寫 (本文來源:四川新聞網-成都商報) 2010-07-06
http://news.163.com/10/0706/06/6ASV6G1D00014AED.html
 
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溫室氣體主要有三:
1. 二氧化碳(CO2) :
2.甲烷:  37%來自肉食  (溫室效應是CO2 x72)
3.氧化亞氮: 65%來自肉食 (溫室效應是CO2 x310)

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畜牧業產生51%以上的溫室氣體    
                                                 ~世界瞭望雜誌 WorldWatch
吃素能節省80%成本達氣候目標
                                     ~ 荷蘭環境評估委員
 
研究:緩和全球暖化很簡單 少吃肉就可以了
http://tw.news.yahoo.com/article/url/d/a/070913/19/kh6o.html
 
世界銀行研究:畜牧業佔總排放量50%以上
http://www.badongo.com/cn/vid/1062467

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