海洋酸化與珊瑚滅絕

周軍

珊瑚礁是海洋特別是熱帶地區(qū)海洋生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。珊瑚蟲(chóng)通過(guò)分泌碳酸鈣，在身體四周筑造了一間“小房子”，而珊瑚礁就是一代代珊瑚蟲(chóng)留下的“空房子”。神奇的珊瑚礁還為眾多海洋生物提供了生存家園，堪稱(chēng)“海中熱帶雨林”。

然而，科學(xué)家認(rèn)為，到本世紀(jì)末，人類(lèi)可能將面對(duì)一片沒(méi)有珊瑚的海洋。與此同時(shí)，數(shù)萬(wàn)種以珊瑚礁為家的海洋生物也將一同消失。這一預(yù)測(cè)并非危言聳聽(tīng)。近日，科學(xué)家對(duì)澳大利亞大堡礁的研究發(fā)現(xiàn)，新生珊瑚數(shù)量比歷史同期下降了89%。如果沒(méi)有新生珊瑚不斷合成新“房子”，即便像大堡礁這樣綿延2000多千米的巨型珊瑚礁群，也會(huì)在幾十年內(nèi)被海浪逐漸瓦解。

究竟是什么原因?qū)е铝松汉鞯臏p少呢？珊瑚的繽紛色彩主要源于體內(nèi)共生的蟲(chóng)黃藻，這種單細(xì)胞生物能為珊瑚提供能量物質(zhì)。當(dāng)海水升溫到一定程度時(shí)，蟲(chóng)黃藻的生活狀態(tài)發(fā)生改變，它們不再生產(chǎn)能量而產(chǎn)生有毒物質(zhì)。珊瑚于是會(huì)將蟲(chóng)黃藻全部吐出體外，造成所謂的“白化”現(xiàn)象。失去蟲(chóng)黃藻這一重要的能量來(lái)源，珊瑚只能面對(duì)死亡的結(jié)局。

全球性的珊瑚“白化”浪潮越來(lái)越頻繁，每五六年就會(huì)出現(xiàn)一次。不過(guò)，由于“白化”的誘因在于氣候變化造成的海水溫度上升，而高緯度海域原本寒冷的海水，升溫后可能就會(huì)變得適宜珊瑚生長(zhǎng)了，所以這并不是珊瑚面對(duì)的最大危機(jī)。

與海水溫度上升相比，海洋酸化才是珊瑚減少的主要原因。海洋酸化是由于二氧化碳過(guò)量排放造成的。隨著大氣中二氧化碳濃度的不斷攀升，溶解在海水中的二氧化碳也會(huì)越來(lái)越多。實(shí)際監(jiān)測(cè)表明，全球海洋表層的PH值已經(jīng)從工業(yè)革命初期的8.2下降到了8.1，而到本世紀(jì)末很可能會(huì)降到7.8。

雖然7.8的PH值仍代表堿性環(huán)境，不會(huì)溶解構(gòu)成珊瑚礁的碳酸鈣，但是近年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，PH值每降低一點(diǎn)，合成碳酸鈣所需要的能量就會(huì)變高一點(diǎn)。隨著珊瑚蟲(chóng)把越來(lái)越多的能量用于碳酸鈣合成，它們可用來(lái)抵御病蟲(chóng)害、抵抗環(huán)境壓力，甚至是繁育后代的能量，就會(huì)越來(lái)越少，甚至瀕臨滅絕。

珊瑚的問(wèn)題只是冰山一角。海洋中還生活著數(shù)量眾多、像珊瑚一樣需要在生命過(guò)程中合成碳酸鈣的生物，大到貝類(lèi)、海螺，小到某些單細(xì)胞的藻類(lèi)，統(tǒng)稱(chēng)為“鈣化者”。許多實(shí)驗(yàn)證實(shí)，當(dāng)PH值降到7.8時(shí)，鈣化者將無(wú)法再利用自身能量來(lái)合成碳酸鈣。換句話說(shuō)，如果海洋持續(xù)酸化，在本世紀(jì)末的海洋中，現(xiàn)有的多數(shù)鈣化者都可能無(wú)法生存。

更令科學(xué)家們擔(dān)憂的是，鈣化者雖不起眼，但卻是海洋食物鏈的重要基礎(chǔ)。如果不能盡快減少二氧化碳的排放，一旦海洋環(huán)境發(fā)生改變，面臨消失的將不僅僅是珊瑚。