海洋酸化，谁赢谁输？

撰文/方舟

海洋酸化，谁赢谁输？

撰文/方舟

人类释放二氧化碳排放到大气中，提高了海洋中二氧化碳的溶解度，同时降低了海水中碳酸盐的饱和度和海水的pH值。海洋的酸化广泛地影响着海洋生物的进化过程，然而有研究表明，海洋的酸化似乎更加有利于那些令人厌恶物种的生存，例如某些有害藻类在酸化的海洋环境中生长得更加旺盛；入侵性软体动物（如牡蛎）、具有破坏性的棘皮动物（例如棘冠海星）可能会大行其道，因为它们更加适合酸性环境。再比如一种侵入性海蟹，在二氧化碳增加的条件下生长更强劲，可能会增加它们对其他海洋生物的影响。相反，一种存在于巴伦支海的红色帝王海蟹，酸化的环境可能不利于其生存，预计将会大面积死亡。

2013年，据美国夏威夷莫纳罗亚长期监测站观测，大气中二氧化碳含量达到400ppm，比过去80万年的任何时候都要高，远远高于18世纪工业革命前280ppm的二氧化碳含量。大气中二氧化碳浓度的上升，会直接导致海洋酸化，因为人类排放的二氧化碳中的30%被地表水所吸引，最终会流入大海，会降低海水的pH值，使海水对碳酸化合物具有更高的腐蚀性。

一个正在进行的研究表明，海洋酸化将严重破坏海洋生态系统，因为它改变了有机物之间的竞争平衡。海洋酸化会广泛影响海洋生物的各种过程，包括光合作用、酸碱平衡和钙化过程等。

水中溶解的二氧化碳是植物进行光合作用重要的原料，因此海洋中二氧化碳的增加，可能会使一些海洋植物受益，例如硅藻、褐藻和海带等。碳酸盐饱和度的下降可能会给珊瑚礁栖息地带来负面影响。

藻 类

藻类可以从海洋酸化中受益，因为海水中二氧化碳的增加可以促进藻类的新陈代谢。一些藻类是食物链上的主要生产者，能够更好地利用水中二氧化碳合成有机物，这一点有可能会改变海洋的生物结构。入侵性藻类在酸性条件下具有更加有利的生存优势，因为他们往往不需要钙化，具有较强的耐热和耐盐性。实验研究表明，一种侵入性温水藻类，在二氧化碳含量增加的情况，其耐寒性也会提高，能够确保这种水藻在更加宽广的温差范围内生长，所以，预计这种海藻将会扩展到更高的纬度地区，而一些高纬度地区当地藻类可能会死于较高的水温。这种由于二氧化碳驱动的入侵性藻类扩展和蔓延，也可能会造成一些食草性鱼类生活范围的相应扩展，促成温水入侵性鱼类的繁盛。

水 母

水母是海洋中呈凝胶状的浮游生物，包括钵水母类、巨型水母和栉水母。许多科学家相信，水母的数量会增加，因为海洋生态环境正在退化，例如由于水体富营养化和渔业的过度捕捞，会造成海洋环境退化，但却促进了水母的繁盛。被水母蜇伤是令人痛苦的，甚至会致人于死命，因此，水母的存在会影响海滨旅游业和水产养殖业。例如，入侵性栉水母在黑海和里海的泛滥，造成那里远洋渔业的崩溃，并抑制了一些鱼类赖以生存浮游生物的生长。尽管海葵和软珊瑚被认为是能够适应海洋酸化环境，但到目前为止，人类关于水母在酸化海洋中的变化研究不多，但科学家深信，水母将对人类经济产生深远影响。

软体动物

实验研究表明，钙化的软体动物是海洋酸化的受害者，酸化的海洋环境影响这些动物的钙化和成长过程。地中海的实地观察表明，软体动物的外壳厚度在酸性环境下明显变薄，软体动物的新陈代谢速度也变慢。2006年，太平洋东北部的牡蛎养殖业疲于应付上涌海水二氧化碳含量的增加，现在他们还要确保牡蛎孵化场在酸化环境下的正常孵化。

甲壳类动物

实验室试验表明，虽然甲壳类动物可能是最适应海洋酸化环境的物种之一，但其中至少30%的物种仍然不适应酸化的海洋环境。这也解释了甲壳类动物在海洋酸化条件下多样性减少的原因。某些甲壳类动物适应未来海洋酸化的原因，可能是它们具有较强的酸性调节功能。

一种原产于大西洋的藤壶甲壳动物，目前这种甲壳动物已经蔓延到世界各地的海洋中，与当地原生物种竞相消耗海洋资源，可能会改变着所到之处的海洋生态环境，往往会造成大型海藻的过度繁殖，入侵性甲壳类动物改变了当地的捕食关系，打破了当地的生态平衡。

棘皮动物

棘皮动物海胆似乎特别容易受到海洋酸化的影响，最近在塔斯马尼亚泛滥着一种海胆，这是一种以藻类为食的多产性动物，但是，这种海胆的繁盛，却影响了当地特别有经济价值物种鲍鱼的生长。因为海水温度的上升极大地促进了这种海胆的早期生长，海胆从海温变化方面得到的益处，远远大于其所处酸化环境的危害。因此，塔斯马尼亚海胆所带来的生态改变有可能仍将持续。但是，塔斯马尼亚的一种海星可能不能适应未来酸化的海洋环境，有可能从这个岛屿附近海域消失。

海鞘

入侵性海鞘对世界范围内的海洋原生物种都有影响，这种通过船舶、码头和海滨养殖业，海鞘已经扩散到世界各地的海洋中，可能会使所到之处的底层海洋生态受到窒息，目前有关于海洋酸化对海鞘的影响研究不多。有一种玻璃海鞘，其幼虫似乎更加适合在酸性条件下发育，在未来海洋酸性条件下，可能会造成这种海鞘的过度繁盛。

鱼

海洋鱼类具有较高的代谢速率，具有较强的耐酸性，鱼类的早期生命阶段往往能够抵御二氧化碳浓度升高的影响，成鱼在酸化海洋环境下也能生存良好。然而，酸化的海洋环境对鱼类的行为和感官有许多明显的影响，尤其对几种鱼类的神经系统影响特别突出。有研究表明，鱼类早期的幼体在酸化的海洋环境中不能区分捕食者和非捕食者，这种反应变化将会影响某些鱼类的存活率。

一种原产于印度洋和太平洋之间的一种狮子鱼，已经侵入到北美的大西洋沿岸海域，已经改变了加勒比海域海洋生态系统的食物链结构和捕食关系。有研究者认为，这种侵入性的狮子鱼已经改变了海洋底栖生物结构，例如减少了一些草食性鱼类种群的数量，栖息环境由基于珊瑚的生态环境转变为基于海藻的生态环境。

海洋生物在酸化的环境中有赢家，也有输家，正如以前高二氧化碳造成某些物种大量灭绝一样，人们也越来越认识到，海洋酸化会造成生态栖息地和物种间相互关系的变化，进而推动整个生态系统的变化。

（责编：金希）