就像以色列埃拉特海域的這些珊瑚礁一樣，海洋酸化和溫度升高將影響珊瑚的生存。(圖片提供:Interuniversity Institute, Eilat)
人類活動(dòng)排放的二氧化碳正在以溫度升高和海水變酸“強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手”的方式對(duì)海洋生命構(gòu)成威脅。如今，對(duì)紅海暗礁進(jìn)行的一項(xiàng)研究證實(shí)了酸度增加給海洋生命帶來的影響，同時(shí)暗示，這種趨勢(shì)將最終導(dǎo)致遍及全球的暗礁溶解。“這是一個(gè)意義深遠(yuǎn)且十分重要的研究成果?！卑拇罄麃喯つ崾行履贤柺看髮W(xué)的Ben McNeil表示，“我們向著更加完整地了解珊瑚礁如何對(duì)高二氧化碳濃度以及更溫暖的海洋作出反應(yīng)又邁近了一步。”
隨著全球變暖，海洋也受到了影響，同時(shí)這些額外的熱量將波及珊瑚蟲的新陳代謝過程。極端的溫度能夠?qū)е滤^的珊瑚漂泊現(xiàn)象。除此之外，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室研究結(jié)果，由于海洋吸收二氧化碳導(dǎo)致酸度的增加，那些暗礁制造者以及其他從碳酸鈣中構(gòu)建骨骼的生物體也會(huì)受到影響。
如今，一項(xiàng)由海洋地球化學(xué)學(xué)者Jacob Silverman最初在以色列耶路撒冷希伯來大學(xué)攻讀博士時(shí)進(jìn)行的研究，在大氣的二氧化碳水平和珊瑚礁命運(yùn)之間建立起一種定量的聯(lián)系。目前正在美國加利福尼亞州斯坦福市卡內(nèi)基研究所地球生態(tài)學(xué)部進(jìn)行博士后工作的Silverman，研究了營養(yǎng)物質(zhì)如何對(duì)埃及北部紅海中1公里長的埃拉特暗礁的光合作用、呼吸作用以及石灰化構(gòu)成影響。
Silverman和他的同事確定了石灰化速度、水溫以及碳酸鹽離子濃度之間的關(guān)系。珊瑚蟲利用這些離子來形成自己的骨骼，然而隨著海洋越來越酸，可用的離子也越來越少。研究人員同時(shí)分析了石灰化速度如何對(duì)暗礁中活珊瑚蟲的數(shù)量構(gòu)成影響。研究人員在最新一期的《地球物理學(xué)研究快報(bào)》上報(bào)告了最終的方程式，或者說“速率定律”。他們同時(shí)證明了用上世紀(jì)70年代到90年代對(duì)其他暗礁進(jìn)行研究所得測(cè)量結(jié)果形成的方程式。
這一方程式展現(xiàn)了上升的二氧化碳水平如何在全球范圍內(nèi)對(duì)珊瑚礁造成破壞。通過與卡內(nèi)基研究所的Long Cao和Ken Caldeira合作，Silverman預(yù)測(cè)了在6種大氣二氧化碳濃度水平下，全世界9733處暗礁的狀況。隨后，研究人員將速度加入到這個(gè)分析當(dāng)中，從而確定珊瑚將受到何種影響。結(jié)果顯示，與工業(yè)化之前的水平相比，珊瑚如今已經(jīng)放慢了它們形成骨骼的速度。當(dāng)二氧化碳的濃度翻番到560ppm(百萬分之一)時(shí)，所有的珊瑚礁將停止生長并開始溶解?！斑@幅圖畫是很明顯的，”Silverman說，“海洋酸化意味著珊瑚礁的滅亡?！?/p>
Silverman和其他學(xué)者注意到，與海洋酸化相比，上升的氣溫可能是一個(gè)更為直接的威脅。一旦大氣中的二氧化碳濃度達(dá)到450ppm，海洋的溫度將很有可能觸發(fā)廣泛分布的漂白作用。而與此同時(shí)，增加的酸度將僅僅導(dǎo)致珊瑚的生長速度放慢。Caldeira強(qiáng)調(diào)，解決這兩個(gè)問題的方法是相同的，那就是大量且迅速地減少二氧化碳的排放。科學(xué)時(shí)報(bào)
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