危险很难被量化 海洋生态圈面临酸化威胁？

　　海水酸化正在威胁全球海洋生态系统。如果把这个题材交给好莱坞导演，他们可能拍出这么个片子：

　　犹如酸液般的海水腐蚀了绝大多数海洋生物，而变异的幸存物种，个个面目狰狞……不过这种画面只能停留在想象里，据英国《经济学家》杂志日前报道，海水酸化的危险其实很难被量化，有些生物在酸化海水中活得更滋润。

　　出了问题才能估算危机

　　最近5年，海洋酸化成了一大令人担忧的话题，被列入冗长的环境问题清单。美国西雅图太平洋海洋环境实验室专家理查德·菲利博士，曾将海洋酸化现象戏称为“全球变暖的罪恶双胞胎”，如今，他更愿意称之为“另一个二氧化碳问题”。衡量溶液酸碱性的尺度——pH值变化究竟会对海洋产生多糟的影响，目前尚不清楚。事实上，海洋生物研究纷繁复杂，难就难在“只有等问题出现之后，回过头再看，才能看清真正的危险”。

　　在挪威海岸孔斯峡湾入口处，布置着9个貌似特大号避孕套的新奇设施，科学家称之为“围隔生态系统”。每个塑胶套子长17米，大部分位于水下，由一个浮动的环状装置固定。这些套子内部是密封的海水，海水中混入了不同浓度的二氧化碳，此举目的是研究北冰洋水域生态变化情况。

　　二氧化碳浓度一上升，pH值就会相应下降。酸度取决于氢离子（pH中的H）浓度，氢离子越多，pH值就越低。当海洋表面与二氧化碳浓度较高的大气接触时，就会形成碳酸，从而降低pH值。

　　从化学上看，海洋酸化具有更深的意义：氢离子越多，意味着碳酸根离子越少，而碳酸盐是珊瑚、贝类和许多微生物外壳的重要组成部分。一旦碳酸根离子水平过低，这些海洋生物的外壳就会发生溶解，甚至根本无法形成外壳。有证据表明，对海洋生态极为重要的孔虫类浮游微生物外壳的碳酸盐含量，最近已下降了三分之一。

　　生物对海洋酸化反应不同

　　海洋pH值水平正在下降，但近海面大气二氧化碳含量并非一成不变。光合作用增强会消耗二氧化碳，而呼吸作用则会增加二氧化碳。从深处上涌的海水pH值常常低于表层海水，这是因为在海洋深处没有光合作用，只有呼吸作用。

　　海洋酸化对各地影响不尽相同，而各种生物对海洋酸化的反应也不同。来自地中海高级研究院的爱丽丝·亨德里克斯对大量研究数据进行分析，了解单个生物体对海洋酸化的反应情况，结果发现，生物体的反应出现多样性，有些似乎更喜欢低pH值环境。她认为，本世纪海水酸化问题的影响，不会像人们之前担心的那么严重。

　　有些研究人员认为，亨德里克斯把多种数据混在一起进行分析，低估了更严重的危害影响。不过，研究文献数据也可能存在偏见问题。那些表明有危害影响的数据有可能被夸大论述，因为“雷声越大”越容易得以发表。

　　如果某些生物能容忍较低pH值，而其他生物无法做到这一点，那么你就得出了这样的结论：优胜劣汰，适者生存，能够适应的物种繁荣昌盛，不能适应的物种则随之灭绝。对海洋中的“初级生产者”——进行光合作用的某些单细胞生物而言，命运就可能是灭绝。

　　但是，各类生物之间的比例构成很重要。海洋生态学就是研究“谁吃谁”的问题，靠近食物链底层的某些生物数量发生细微变化，就可能对以其为食的上层生物造成较大影响。有些生物可能因遭受缺食少粮和pH值变化的双重打击，而加速灭亡。一些生物即使能适应，也要付出进化的代价。

　　这就是设立“围隔生态系统”的理由。它是“欧洲海洋酸化研究项目”（EPOCA）的一部分，该项目聘请了100多位研究人员，其中30多人目前正在北极地带开展研究。EPOCA是迄今最详尽的关于pH值变化对整个生态系统影响的调查研究。

　　全球变暖比海洋酸化影响大

　　通过观察“围隔生态系统”内哪些生物繁殖更快，德国基尔市莱布尼茨海洋研究所的伍尔夫·里贝塞尔博士及同事，密切

　　关注着水体化学成分和营养物质变化情况。里贝塞尔博士特别感兴趣的，是生态系统中“翼足类”（亦称“海蝴蝶”）的作用。

　　这些优雅的迷你软体动物是某些鱼类的重要食物。比如细鳞大马哈鱼，在孵化后第一年吃得最多的东西就是它们。

　　如果食物链的重塑造成翼足类的数量减少，那么大马哈鱼就必须设法适应，否则只有死路一条。“围隔生态系统”实验能揭示翼足类生物的命运，但大马哈鱼的未来仍然难以预测，因为“围隔生态系统”太小，根本无法把鱼类装在里面进行实验，而且实验期也太过短暂，无法推论若干年后会发生何种适应现象，以及这些适应的代价。

　　今年2月，美国华盛顿卡内基研究所的雅各布·西尔弗曼博士称，根据目前全球碳排量增长速度进行计算，预计到本世纪末，所有珊瑚就会停止生长甚至开始分解。西尔弗曼博士不是惟一持此观点的人。为什么珊瑚的命运比较容易预测？这是因为珊瑚礁的结构就是大块的碳酸钙礁石，微生物附于其上，进行生长和捕获食物。对澳大利亚大堡礁的研究显示，珊瑚礁钙化的速度在下降。

　　但是，海水化学成分的变化是否是其原因之一，尚不得而知。目前科学家已着手对比研究上世纪六七十年代的监测数据和现状，以期探明真相。

　　科学家表示，要单独分离出海洋酸化作用，对其危险进行量化，是极其困难的。海洋生态环境还受到多种因素的影响,比如地表径流（降雨及冰雪融水沿地表或地下流动，最终汇入海洋）造成海洋的营养物浓度变化、过度捕捞造成海洋生物食物链浩劫、全球气候变化等。科学家表示，相比pH值的变化而言，全球变暖引起的物理和化学变化，对海洋生物的变化起了更大的推动作用。