海洋酸化侵蝕澳大利亞大堡礁。
這是位于印尼西巴布亞省四皇群島的暗礁上的一條小丑魚。這種魚特別容易受到海水酸性增加的影響。
聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署最近公布一份海洋調(diào)查報告，在過去十年中，全球海洋中不適合生物生存的“死亡區(qū)域”（簡稱“死區(qū)”）面積翻了一番，而且還呈現(xiàn)出不斷增多的趨勢。所謂的“海洋死區(qū)”，是指由于海水富營養(yǎng)化日益嚴重，導致海水中含氧量減少，魚類等生物無法生存的區(qū)域，現(xiàn)如今這樣的死區(qū)越來越多。
“死區(qū)”面積每10年翻倍
科學家在對全球海洋進行探索時發(fā)現(xiàn)，海洋中也有不少生物難以生存的死亡區(qū)域，這都是環(huán)境污染和氣候變暖導致的惡果。
從１９１０年發(fā)現(xiàn)第一塊海洋死區(qū)以來，近１００年來已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了４０５塊海洋死區(qū)，總面積達２５萬平方公里。而全球海洋的總面積為３．６億平方公里，海洋死區(qū)已經(jīng)占據(jù)了千分之七的海洋面積。面積最大的海洋死區(qū)是墨西哥海灣海洋死區(qū)，位于美國密西西比河河口，面積達２．２萬平方公里，占了全球海洋死區(qū)面積的將近十分之一，相當于美國新澤西州的大小。
現(xiàn)在地球上的海洋死區(qū)數(shù)量超過４００個，海洋的缺氧區(qū)域在夏季有成千上萬平方英里，而且了無生機。通過美國國家科學基金會測量的結(jié)果，每隔十年海洋死區(qū)的面積就會翻倍。這樣的擴散速度實在太驚人了。如果人們不對自己的行為加以控制，照這樣的速度進行下去，大概幾百年后，大部分海洋就會變得靜悄悄，找不到生命了。
目前，海洋科學家公認的海洋死區(qū)標準是每升海水的含氧量不足２毫克。然而，許多海洋動物的生存要求更高。比如，加拿大和美國東部海面發(fā)現(xiàn)的一種幼蟹，在每升海水的含氧量８．６毫克的海域中，就得開始掙扎求生。目前使用的死區(qū)含氧標準，不足以避免海洋生物大規(guī)模死亡的損失。
海藻泛濫是形成海洋死區(qū)的主要原因。海藻在生長過程中也會像陸地植物那樣吸收二氧化碳放出氧氣，但是海藻的生長和繁殖很快，并且不斷死亡，然后沉入海底并腐敗，成為海底泥潭中細菌豐富的食物來源，細菌在分解這些海藻時會從周圍水域消耗氧氣。根據(jù)科學家的計算，海藻生長中產(chǎn)生的氧氣要比細菌消耗的氧氣少得多，結(jié)果導致相應(yīng)水域成為海洋死區(qū)。
導致海藻過多的原因并非自然原因，主要是因為人類活動對海洋環(huán)境的污染。人類過量使用化肥，并生產(chǎn)出大量生活垃圾、車輛和工廠排放的廢氣廢水。這些污染物質(zhì)被大量地排入江河，最后匯入大海，使得海水中氮、磷等生物營養(yǎng)物質(zhì)的含量以越來越快的速度增加，營養(yǎng)積累過剩使海藻等浮游植物大量繁殖，浮游植物死亡及腐爛都會消耗海水中的氧，從而使海水嚴重缺氧，這就是富營養(yǎng)化污染。
導致海洋死區(qū)的另一個原因是全球氣候變暖，因為氧氣在溫水中溶解度會降低。隨著氣溫不斷升高，海水中的溶氧量也隨之降低。部分區(qū)域的海洋生態(tài)系統(tǒng)曾經(jīng)是季節(jié)性死區(qū)，主要出現(xiàn)在海藻瘋長和氣溫較高的夏季。如果過了這個季節(jié)，那里又會適合其他生物生存。然而，如果有機污染物持續(xù)排入，需氧細菌就會常年活動并且大量繁殖，那里的海域就成了難以恢復(fù)的永久死區(qū)。
污染物排放致“死區(qū)”蔓延
２０１０年，墨西哥海灣海洋死區(qū)的面積達２．２萬平方公里，大小相當于美國的新澤西州。美國密西西比河三角洲是由該河流出口處的淤泥沉積形成，每年夏季，混濁、富含營養(yǎng)物質(zhì)的河水進入墨西哥海灣，在路易斯安那州和得克薩斯州海域形成世界上最大的“海洋死區(qū)”。
包括墨西哥灣在內(nèi)的大多數(shù)死區(qū)，都是由于隨河流一起排放的污染物所致。每年，春季徑流都在密西西比河流域的農(nóng)田里沖刷著富含氮氧的肥料，之后再將它們帶入河流和小溪。最后，氮從密西西比河的入海口傾瀉入墨西哥灣，這些氮使墨西哥灣微小的浮游生物大量生長。當這些浮游生物死亡，就沉入海底，細菌分解這些腐敗物又會奪走海水里的氧氣。海水變成低氧的狀態(tài)，造成依靠氧氣存活的魚蝦死亡。近年來，這部分死區(qū)，在每年夏天都會擴大到相當于美國新澤西州大小的面積，大約２．２萬平方公里。
海洋死區(qū)最早出現(xiàn)于北部緯度較高的沿海地區(qū)，如美國東岸的切薩皮克灣，以及北歐斯堪的納維亞的峽灣等，因為那里的污染比其他地區(qū)嚴重。然而，隨著地球南部地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城市活動中排出的有機污染物也增多，近年來在南美洲、非洲和大洋洲的沿海地區(qū)也發(fā)現(xiàn)了海洋死區(qū)。科學家認為，要想減少海洋死區(qū)，就必須保護好我們的生存環(huán)境，關(guān)鍵是不讓陸地上的大量營養(yǎng)性污染物隨著廢水排入大海，尤其不要讓海藻瘋長所需的氮肥進入大海。
目前，死區(qū)蔓延已成為全球沿海生態(tài)系統(tǒng)的主要威脅。在海洋死區(qū)中，海洋生#p#副標題#e#
物不易存活，尤其是魚類和螃蟹、蝦等甲殼類動物更為脆弱，這些海洋生態(tài)鏈低端動物的死亡會導致大型海洋生物缺少食物而死亡。海洋死區(qū)的擴張威脅到漁業(yè)的捕獲量，進而對依賴漁業(yè)為生的數(shù)億人口造成重大威脅。海洋是地球生命的搖籃，也是地球可持續(xù)發(fā)展的重要一環(huán)，我們需要一片生機勃勃的海洋，而不是一片逐漸走向死亡的靜悄悄的海洋。
海洋含氧量關(guān)乎物種滅絕
２０００年至２０１０年間，據(jù)世界各地的海洋學家研究報告顯示，海洋死區(qū)的數(shù)量已經(jīng)達到了４０５塊。相比之下在１９９０年代左右，僅有３００塊海洋死區(qū)，１９８０年代更少，僅１２０塊。
昆士蘭大學的海洋科學家奧維 霍格 古德伯格教授，任職于澳大利亞研究委員會珊瑚礁卓越研究中心。他指出，越來越多的跡象表明，在地球歷史上出現(xiàn)的總共五次大規(guī)模物種滅絕中，其中至少有四次是與海洋含氧量下降有著莫大的關(guān)系。
他說道，“某次隕石撞擊導致地球大規(guī)模物種滅絕，這是在不久之前仍是最讓人信服的假說。在６５００萬年前出現(xiàn)的白堊紀物種滅絕，是該假說的極好證明。但是現(xiàn)在，對其余四次大規(guī)模物種滅絕最可信的解釋是，在這些大規(guī)模物種滅絕發(fā)生之前，都先經(jīng)歷過了大規(guī)模火山運動。這些火山運動使得海洋環(huán)流改變。這同我們現(xiàn)在所看到的小范圍出現(xiàn)的情況一樣，在當時大部分海洋深處都變成了缺氧狀態(tài)。其后果就是，越來越多帶有臭雞蛋氣味的硫化氫進入大氣層。這可能就是導致其余四次大規(guī)模物種滅絕的原因。”
霍格 古德伯格教授稱，在之前的大規(guī)模物種滅絕中，有高達９０％的生命滅亡了。而類似這樣的生物消亡可能在未來的１００年中出現(xiàn)。
科學家們發(fā)現(xiàn)，在世界各地都出現(xiàn)了大小不等的海洋死區(qū)，小至１平方公里，大到７萬平方公里。特殊熱點地區(qū)包括了墨西哥灣，非洲納米比亞附近南大西洋海域，孟加拉灣，波羅的海，黑海，熱帶南太平洋海域，中國及澳大利亞東南部附近海域。
海洋耗盡氧氣致地球缺氧
海洋科學家霍格 古德伯格教授痛心地說：“我們正眼睜睜地看到海洋中含氧量以及營養(yǎng)物質(zhì)很低的區(qū)域不斷擴大。氣候變化正在導致水循環(huán)改變，對于海洋循環(huán)和氧氣含量等造成不良影響。同理，風和異常的天氣模式也會造成如此后果。正是風將大量的有機化合物帶到了深海區(qū)。與此同時，我們在海岸線附近傾倒了大量的肥料。這類物質(zhì)是促成深海缺氧區(qū)的罪魁禍首。因此這兩種因素結(jié)合起來，就使得海洋的運作發(fā)生了巨大的變化。”
堆積在海洋底部的有機物是一個令人頭疼的大問題。霍格 古德伯格教授解釋說：“大量的有機碳素在海底聚集，而細菌喜好分解這些有機物，就會耗盡水中的氧氣。如此一來，海水中含氧量會大幅下降，這就會對漁業(yè)和沿海一帶的生產(chǎn)活動等都會造成不良后果。”
霍格 古德伯格教授認為海洋溫度的不斷升高以及酸化，已經(jīng)嚴重破壞了海洋生態(tài)系統(tǒng)，大量珊瑚礁死亡，魚類變得愈來愈少，體積也變小，這一切都將對人類造成嚴重的傷害。因為海洋制造了地球一半的氧氣，以及吸收人類所排放的３０％的二氧化碳。假使海洋死區(qū)持續(xù)增加，大氣層最終將會充斥著不利于人類呼吸的空氣。事實上霍格 古德伯格教授認為，現(xiàn)在的地球相當于一個每天呼吸兩包煙的人。
當海洋徹底地耗盡氧氣，地球就會出現(xiàn)缺氧的狀態(tài)。盡管在過去幾百萬年中都沒有發(fā)生過這樣的事情，但地質(zhì)學家卻發(fā)現(xiàn)地球曾經(jīng)在侏羅紀和白堊紀時期發(fā)生過缺氧事件。古生代及中生代時期的海洋生物都是因此而消亡的。隨著全球氣候變暖以及溫室效應(yīng)日益嚴重，這一現(xiàn)象的再次發(fā)生有著極大的可能性。
霍格 古德伯格教授表示：“我們開始看到，在生產(chǎn)氧氣，食物以及服務(wù)所有生態(tài)系統(tǒng)等等的方面，海洋的能力發(fā)生了種種變化。這不僅對于我們?nèi)祟悂碚f影響深遠，對于地球上其他所有的生物而言至關(guān)重要。地球的心肺正在受到侵擾，實質(zhì)上海洋就是一個巨大的呼吸系統(tǒng)。我們?nèi)魮p害了心肺，其后果將不堪設(shè)想。” (顧宸)
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越來越酸的海洋
美國全國研究委員會最近公布的報告表示，“人類排放的二氧化碳正在使海洋以史無前例的速度和程度發(fā)生化學變化，變化的速度超過了幾十萬年來的任何已知速度。”每年數(shù)十億噸的二氧化碳被海洋吸收，逐步使海水酸度加劇。在今后數(shù)十年內(nèi)，因污染造成的后果可能會在海產(chǎn)食物鏈中反映出來。全球海洋酸化形勢嚴峻，對海洋生物多樣性和食品安全均構(gòu)成威脅。
天然海水偏堿性，但是海水與吸收的二氧化碳可以發(fā)生反應(yīng)形成碳酸，從而導致海洋酸化。海洋酸化不僅改變了海洋的化學成分，而且破壞了海洋生物的生存環(huán)境，使它們的骨架、外殼等無法正常形成，珊瑚礁等也在腐蝕性環(huán)境中不斷解體。
數(shù)百萬年來，海洋生物從未經(jīng)歷過如此快速的酸堿度驟變。古生物學家研究發(fā)現(xiàn)，歷史上類似的酸堿度改變往往與大規(guī)模的海洋物種滅絕相關(guān)。大約２．５億年前，大規(guī)模火山爆發(fā)和甲烷氣體釋放致使大氣中的二氧化碳濃度可能達到現(xiàn)在的兩倍，導致超過９０％的海洋物種消失，這是歷史上規(guī)模最大的物種滅絕。(金林)
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