海洋酸化
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海洋酸化(英语:Ocean acidification)指的是地球海洋中海水的pH值随时间演进而降低的现象。全球海洋表面层于1950年至2020年间的平均pH值已从约8.15下降至8.05。[2]人类活动产生的二氧化碳(CO2))排放是海洋酸化的主要原因,大气中二氧化碳浓度于2020年已超过410百万分比(ppm)。这些二氧化碳会被海洋吸收,产生碳酸 (H
2CO
3),并分解成碳酸氢根离子 (HCO−
3) 和氢离子 (H+
)。游离氢离子会将海水中pH值降低(酸度增加)(但并不表示现在海水已呈酸性,由于目前pH值仍高于8,呈碱性),并降低海水中碳酸盐饱和性。海洋中生物钙化活动(英语:Marine biogenic calcification)(如软体动物和珊瑚)依赖取得碳酸钙(CaCO
3)来建构保护壳和骨骼,会因此变得特别脆弱。[3]
pH值降低0.1代表世界海洋中的氢离子浓度增加26%(pH值是种对数的概念,因此pH单位变化1相当于海水中氢离子浓度变化为10倍)。海洋表面层的pH值和碳酸盐饱和状态会随海洋深度和位置而变化。较冷和较高纬度的水域能够吸收更多的二氧化碳,而导致更高的酸度,而将这些区域海水的pH值和碳酸盐饱和性降低。影响大气-海洋二氧化碳交换以及当地海洋酸化的其他因素包括有洋流和上升流的区域、靠近大型河流出海口、海冰覆盖,以及燃烧化石燃料和农业活动造成的氮与硫排放。[4][5][6]
海洋pH值下降对海洋生物有一系列的有害影响,包括生物钙化活动减少、代谢率降低、免疫反应转弱,以及生殖能量等减少。[7]因此海洋酸化正在影响为大部分人类提供食物、生计和其他生态系服务的海洋生态系统。估计全球约有10亿人完全或是部分依赖珊瑚礁提供的渔业、旅游业和沿海管理服务。海洋持续酸化后将会威胁到与海洋相关的食物链。[8][9]
联合国永续发展目标 14(英语:Sustainable Development Goal 14)(涉及"水下生命"的目标)是"最大限度减少和解决海洋酸化的影响"。[10]减少二氧化碳排放(即气候变化缓解措施)是解决导致酸化根本原因的唯一解决方案。消除大气中二氧化碳将有助于扭转这种趋势。更特定的碳截存手段(例如增强海洋碱性、增强风化(英语:Enhanced weathering))也可减少酸化,这些策略仍在研究阶段,技术成熟度较低,风险仍多。[11][12][13]