海洋酸化
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海洋酸化(英語:Ocean acidification)指的是地球海洋中海水的pH值隨時間演進而降低的現象。全球海洋表面層於1950年至2020年間的平均pH值已從約8.15下降至8.05。[2]人類活動產生的二氧化碳(CO2))排放是海洋酸化的主要原因,大氣中二氧化碳濃度於2020年已超過410百萬分比(ppm)。這些二氧化碳會被海洋吸收,產生碳酸 (H
2CO
3),並分解成碳酸氫根離子 (HCO−
3) 和氫離子 (H+
)。游離氫離子會將海水中pH值降低(酸度增加)(但並不表示現在海水已呈酸性,由於目前pH值仍高於8,呈鹼性),並降低海水中碳酸鹽飽和性。海洋中生物鈣化活動(英語:Marine biogenic calcification)(如軟體動物和珊瑚)依賴取得碳酸鈣(CaCO
3)來建構保護殼和骨骼,會因此變得特別脆弱。[3]
pH值降低0.1代表世界海洋中的氫離子濃度增加26%(pH值是種對數的概念,因此pH單位變化1相當於海水中氫離子濃度變化為10倍)。海洋表面層的pH值和碳酸鹽飽和狀態會隨海洋深度和位置而變化。較冷和較高緯度的水域能夠吸收更多的二氧化碳,而導致更高的酸度,而將這些區域海水的pH值和碳酸鹽飽和性降低。影響大氣-海洋二氧化碳交換以及當地海洋酸化的其他因素包括有洋流和上升流的區域、靠近大型河流出海口、海冰覆蓋,以及燃燒化石燃料和農業活動造成的氮與硫排放。[4][5][6]
海洋pH值下降對海洋生物有一系列的有害影響,包括生物鈣化活動減少、代謝率降低、免疫反應轉弱,以及生殖能量等減少。[7]因此海洋酸化正在影響為大部分人類提供食物、生計和其他生態系服務的海洋生態系統。估計全球約有10億人完全或是部分依賴珊瑚礁提供的漁業、旅遊業和沿海管理服務。海洋持續酸化後將會威脅到與海洋相關的食物鏈。[8][9]
聯合國永續發展目標 14(英語:Sustainable Development Goal 14)(涉及"水下生命"的目標)是"最大限度減少和解決海洋酸化的影響"。[10]減少二氧化碳排放(即氣候變化緩解措施)是解決導致酸化根本原因的唯一解決方案。消除大氣中二氧化碳將有助於扭轉這種趨勢。更特定的碳截存手段(例如增強海洋鹼性、增強風化(英語:Enhanced weathering))也可減少酸化,這些策略仍在研究階段,技術成熟度較低,風險仍多。[11][12][13]