全球变暖,深海海水也会跟着酸化?海水酸化与全球变暖有关吗?

中山大学发表以日本海为核心的研究成果。图/By Chris 73@ Wiki

国立中山大学海洋科学系讲座教授陈镇东主导台日合作团队,发表全球变迁研究「全球暖化将加快深海海水酸化」(Deep oceans may acidify faster than anticipated due to global warming),登上国际顶尖期刊《自然气候变迁》(Nature Climate Change)。

本研究以日本海为例,证明暖化可能会加快深海海水酸化。

燃烧化石燃料放出的二氧化碳(CO 2,又称人为CO 2)不只是造成全球暖化的温室气体,CO 2同时也是种酸性气体,越来越多CO 2溶到海水里,就会造成海水酸化,冲击着海洋生态的永续发展。

日本海研究,揭发全球暖化造成深海海水酸化

研究团队成员、国家实验研究院台湾海洋科技研究中心助理研究员雷汉杰解释,以往在大洋观察到的现象是,表水酸得最快,酸化速度则随深度增加而减少,在1000 多米深以下的海水,就已看不出有明显酸化;但是在日本海,却有不一样的情况。

研究团队重建过去几十年日本海的海水酸碱值(pH值),发现日本海2500米深的海水,酸化速度竟比表水的快了将近三成,而造成日本海深水酸化的元凶,不是人为排放的CO 2,而是有机质分解释放出的CO 2

暖化会造成表层海水密度下降而沉不下去更深的地方,海水的上下对流就因此变慢或停下来,但从表水掉到深海的有机质仍旧被微生物分解而放出CO 2,就像食物放久了会「臭酸」一样,海水的滞留时间越长,就会累积越多的CO 2而变得越酸。日本海就像是一个迷你型的海洋,因为体形小,所以对气候改变的反应较大洋快。

「过去几十年里在日本海看到的变化,未来很有可能会发生在整个大洋里。」

──陈镇东教授提醒

本研究使用的日本海纪录站位置。图/Chen et al , 2017

海洋酸化将冲击生态与渔业发展

从目前的研究结果可见,未来海水酸化将冲击到海洋生态以及渔业发展。根据最新研究发现,在比较酸的海水中成长的仔鱼,有些鱼种的听力会出现相当程度的受损,难以听到猎食者靠近的声音,大大降低其生存机会。

「科学家把蛤蜊养在不同酸度的海水里,发现在越酸的海水里,蛤蜊长得越小只,贝壳构造也越不结实、健全。」陈镇东讲座教授进一步指出海水酸化对生物造成的严重影响,他表示,碳酸钙是构成许多海洋生物壳体或骨骼的主要材质,例如珊瑚的骨格、贝类的壳等等;但碳酸钙怕酸,海水一旦变酸,这些生物就会长得不好。

碳酸钙是许多生物壳体或骨骼的主要材质,海水一旦变酸对他们的生长就会有不好的影响。图/MrGajowy3@ pixabay

雷汉杰强调,本研究历时三年多,重建过去几十年日本海不同深度海水的碳化学参数,实属不易。过程中,陈镇东讲座教授更多次亲赴日本相关单位,了解过去在日本海收集的数据的品保与品管(QA/QC)。陈镇东教授过去发表关于日本海的论文,是重建过程的一大关键;而日本气象厅近几年分析的碳化学数据,以及陈镇东教授与龚国庆教授1992 年在日本海收集的数据,成为验证重建结果好坏的重要指标。

本研究两位作者,陈镇东讲座教授(左)与雷汉杰研究员(右)图/国立中山大学提供。

  • 本研究论文的共同作者还包括陈镇东讲座教授的硕士毕业生谢佳翰、日本国际封闭式沿海环境管理中心(International Environmental Management of Enclosed Coastal Seas Center)的Tetsuo Yanagi 教授、日本气象厅气象研究所的Naohiro Kosugi 与Masao Ishii 研究员,以及国立海洋大学的终身特聘教授龚国庆老师。
  • 本文编修自国立中山大学新闻稿「暖化加快深海酸化中山大学跨国研究登顶尖期刊」

参考资料:

  • Chen, CTA, Lui, HK, Hsieh, CH, Yanagi, T., Kosugi, N., Ishii, M., & Gong, GC (2017). Deep oceans may acidify faster than anticipated due to global warming. Nature Climate Change ,  7 (12), 890.

评论已关闭