日前，美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局莫納羅亞氣象臺(tái)的傳感器監(jiān)測(cè)到一個(gè)驚人數(shù)據(jù)，大氣中的二氧化碳濃度已經(jīng)超過(guò)415 ppm，即二氧化碳質(zhì)量超過(guò)整個(gè)大氣質(zhì)量的萬(wàn)分之4.15，創(chuàng)造了有史以來(lái)的最高紀(jì)錄。

　　工業(yè)革命后，大量二氧化碳排放導(dǎo)致海洋酸化，對(duì)海洋生物多樣性構(gòu)成威脅，同時(shí)對(duì)陸上水資源和農(nóng)業(yè)造成影響。

　　過(guò)量排放導(dǎo)致海洋酸化

　　海洋酸化是指海水吸收了空氣中過(guò)量的二氧化碳，二氧化碳溶于海水后形成碳酸，從而導(dǎo)致海水pH值下降的現(xiàn)象。

　　pH值是海洋酸化的一個(gè)主要指標(biāo)。一般來(lái)說(shuō)，海洋表層水呈弱堿性，pH值約為8.2。證據(jù)表明，過(guò)去200年里，海洋吸收了人類(lèi)產(chǎn)生的30%左右的二氧化碳，表層海水的pH平均值從工業(yè)革命開(kāi)始時(shí)的8.2下降到目前的8.1。而過(guò)去的2000多萬(wàn)年來(lái)，海水pH值的變化幅度只有±0.3，而在最近的200多年間就下降了0.1，這一變化是驚人的。

　　自然資源部第三海洋研究所研究員陳立奇介紹，pH值是氫離子濃度的量度，pH值每下降1個(gè)單位，則氫離子濃度會(huì)上升10倍，因此pH降低0.1相當(dāng)于海洋中氫離子的濃度上升26%。據(jù)科學(xué)家估算，如果繼續(xù)按照目前的化石燃料消耗量和二氧化碳濃度升高的趨勢(shì)，到21世紀(jì)末pH值可能會(huì)下降0.3~0.4，也就是說(shuō)海水氫離子濃度會(huì)比工業(yè)革命以前上升100%~150%。

　　海洋酸化曾導(dǎo)致生物滅絕

　　研究發(fā)現(xiàn)，距今5500萬(wàn)年前，海洋里曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)一次生物滅絕事件，罪魁禍?zhǔn)拙褪侨芙獾胶Ｋ械亩趸?，估?jì)總量達(dá)到45000億噸。

　　當(dāng)時(shí)并沒(méi)有工業(yè)化影響，為什么出現(xiàn)嚴(yán)重的酸化現(xiàn)象？

　　自然資源部第三海洋研究所副研究員祁第介紹，5500萬(wàn)年前古新世與始新世之交，地球氣溫在大約2萬(wàn)～3萬(wàn)年的時(shí)間里驟然升高了5℃～7℃，然后又在幾萬(wàn)年時(shí)間內(nèi)恢復(fù)到了升溫前的狀況，這一事件是新生代最強(qiáng)烈的全球升溫事件，也被稱(chēng)為“古新世-始新世熱峰值期”。

　　由于地球的升溫，在古新世末當(dāng)海洋水溫達(dá)到一個(gè)臨界值后。埋藏在大洋底部的固態(tài)甲烷“可燃冰”融化釋放出大量的甲烷氣體。此外，當(dāng)時(shí)地殼運(yùn)動(dòng)引起的大規(guī)?；鹕交顒?dòng)，甚至地球軌道變化等，都有可能導(dǎo)致大洋底甲烷氣體的溢出。甲烷本身就是一種溫室氣體，氧化后就會(huì)形成二氧化碳。

　　大量的二氧化碳溶解到海洋中，海水的pH值急劇下降，造成海底碳酸鹽大量溶解，進(jìn)而導(dǎo)致大量海洋生物滅絕。

　　酸化破壞海洋食物鏈

　　自從2003年國(guó)際上首次提出海洋酸化問(wèn)題以來(lái)，海洋酸化已經(jīng)成為繼全球變暖和海洋污染后嚴(yán)重影響和威脅人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的第三大環(huán)境問(wèn)題。中國(guó)科學(xué)院院士、自然資源部第二海洋研究所研究員陳大可指出，海洋酸化是人類(lèi)共同面臨的生態(tài)問(wèn)題，目前全球海洋酸化正以前所未有的速度快速發(fā)展，海洋酸化正深刻地影響著北冰洋和南大洋脆弱的生態(tài)系統(tǒng)。

　　海洋酸化對(duì)海洋生物的新陳代謝和能量交換、生長(zhǎng)速率、生殖成功率和行為方式等都會(huì)產(chǎn)生影響，也可能通過(guò)食物鏈產(chǎn)生間接影響。祁第表示，近年來(lái)，我國(guó)近海海域在富營(yíng)養(yǎng)化與全球二氧化碳排放增加的雙重壓力下，貝類(lèi)養(yǎng)殖首當(dāng)其沖受到酸化的影響。海洋酸化對(duì)牡蠣、貽貝、海膽、帽貝、藤壺等有殼類(lèi)生物構(gòu)成了極大的威脅。有殼類(lèi)是用碳酸鈣作為殼體的原料，海洋酸化會(huì)導(dǎo)致貝類(lèi)幼體在形成殼體之前死亡。

　　海洋有殼類(lèi)生物是體型較大的魚(yú)類(lèi)的主要食物，這間接導(dǎo)致海洋食物鏈遭到破壞。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)研究還表明海洋酸化對(duì)魚(yú)類(lèi)的稚魚(yú)生長(zhǎng)和存活產(chǎn)生直接的負(fù)面影響。

　　同時(shí)，海洋酸化還會(huì)威脅珊瑚的生存，海水酸化會(huì)腐蝕經(jīng)由“鈣化進(jìn)程”而形成的珊瑚礁。

　　過(guò)量排放影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

　　二氧化碳過(guò)度排放會(huì)造成海洋酸化，對(duì)海洋生物生存造成影響，那么對(duì)于陸地上的動(dòng)植物有什么影響呢？

　　國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)植物的形態(tài)學(xué)特征、生物量的變化、生理生化機(jī)制、根系分泌物及根際微生物等受大氣中二氧化碳濃度升高的影響等方面進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明：二氧化碳的濃度升高會(huì)增加植物的根系面積、增加葉片的厚度、促進(jìn)根系分泌物的釋放，改變根際微生物的多樣性，也可能會(huì)提高植物的呼吸作用和光合速率。

　　據(jù)有關(guān)專(zhuān)家介紹，隨著大氣二氧化碳排放量的增加，全球不斷升溫，引起全球尺度的氣候變化，分析資料顯示，氣候變化將會(huì)使動(dòng)植物的生長(zhǎng)期、地理分布以及物種組成發(fā)生重大改變，并且會(huì)使生物多樣性減少，特別是一些脆弱物種滅絕的風(fēng)險(xiǎn)增大，隨著氣候變化的深入，如果缺乏適當(dāng)?shù)墓芾?，?huì)有更多的物種滅絕或進(jìn)入“瀕危和脆弱”的行列。

　　二氧化碳的大量排放還會(huì)對(duì)水資源和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成影響。氣候變暖增加了酷熱、颶風(fēng)、水澇、干旱等極端天氣出現(xiàn)的頻率，引起降水量變化，進(jìn)而使地表徑流、旱澇災(zāi)害頻率和一些地區(qū)的水質(zhì)等發(fā)生變化，特別是水資源供求矛盾將更為突出，許多受水資源脅迫國(guó)家的水短缺問(wèn)題會(huì)更突出。

　　農(nóng)業(yè)是對(duì)氣候變化反應(yīng)最為敏感的系統(tǒng)之一，氣候變化可能會(huì)引起農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不穩(wěn)定性增加，產(chǎn)量波動(dòng)大，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局和結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變動(dòng)。

　　減排需要全球參與

　　在全球氣候變暖、海平面上升、海洋酸化的緊迫形勢(shì)下，降低大氣中二氧化碳的濃度勢(shì)在必行。我國(guó)在2015年巴黎氣候大會(huì)上提出了減少二氧化碳排放的行動(dòng)目標(biāo)：2030年單位GDP的二氧化碳排放量比2005年下降60%~65%。

　　陳立奇指出：海洋酸化是一個(gè)全球性問(wèn)題，需要各國(guó)共同參與解決。2012年，由以美國(guó)國(guó)家海洋和大氣局、國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)、政府間海洋學(xué)委員會(huì)等多個(gè)機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)組建的全球海洋酸化觀測(cè)網(wǎng)（GOA-ON），是一個(gè)開(kāi)展全球性海洋酸化研究國(guó)際合作的組織，我國(guó)也是其中的一員。

　　近年來(lái)，全球海洋酸化觀測(cè)網(wǎng)開(kāi)展了多項(xiàng)工作，觀測(cè)全球開(kāi)闊大洋、近海及河口等區(qū)域的海洋酸化狀態(tài)；評(píng)估海洋酸化對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響；分析海洋酸化驅(qū)動(dòng)因素；提供高時(shí)空分辨數(shù)據(jù)優(yōu)化海洋酸化分析和預(yù)測(cè)模型等。

　　我國(guó)科研機(jī)構(gòu)目前具備的衛(wèi)星遙感、數(shù)值模擬、立體監(jiān)測(cè)等技術(shù)，可用于監(jiān)測(cè)海洋環(huán)境，這些技術(shù)可與生態(tài)、生物地球化學(xué)等學(xué)科結(jié)合，開(kāi)展海洋酸化研究是未來(lái)的重要方向。