科羅拉多大學博爾德分校的最新研究表明，到2100 年，南極洲沿岸水域的酸度可能會增加一倍，嚴重影響南大洋的海洋生物。酸度增加的主要原因是二氧化碳排放，它威脅著包括鯨魚和企鵝在內的整個生態系統。

一項新的研究顯示，到2100年，南極洲沿岸水域的酸度可能會增加100%，從而危及海洋生物。減少二氧化碳排放對緩解這項威脅至關重要。

根據科羅拉多大學博爾德分校的最新研究，到本世紀末，南極洲沿岸水域的酸度可能會增加一倍，威脅到鯨魚、企鵝和其他數百種棲息在南大洋的物種。

科學家預計，到2100 年，海洋上層650 英尺（200 公尺）–許多海洋生物的棲息地的酸度將比20 世紀90 年代增加100%以上。這篇論文發表在1月4日的《自然通訊》（Nature Communications）雜誌。

論文合著者、科羅拉多大學博爾德分校北極與高山研究所（INSTAAR）臨時所長妮可-洛文杜斯基（Nicole Lovenduski）說：”這些發現對於我們了解海洋生態系統健康的未來演變至關重要。”

海洋酸化： 二氧化碳排放的後果

海洋吸收了全球近30% 的二氧化碳排放量，在抵禦氣候變遷方面發揮重要的緩衝作用。但是，隨著越來越多的二氧化碳溶解在海洋中，海水的酸度也越來越高。論文的第一作者、INSTAAR的研究科學家卡拉-尼森（Cara Nissen）說：”人為二氧化碳排放是海洋酸化的核心原因。”

圖為翼足目動物的外殼在pH值較低的海水中逐漸溶解。當海洋從大氣中吸收二氧化碳時，海水的化學成分就會改變。資料來源：美國國家海洋暨大氣總署

南極洲周圍的南大洋尤其容易受到酸化的影響，部分原因是較冷的海水往往會吸收更多的二氧化碳。該地區的洋流也是造成海水相對酸性的原因之一。

模型預測與海洋保護區

尼森、洛文杜斯基和研究團隊利用電腦模型模擬了21 世紀南大洋海水的變化。他們發現，到2100 年，南大洋海水的酸性會越來越強，如果全球無法減少排放，情況將會非常嚴重。

「這不僅僅是海洋表層的問題。南大洋沿岸的整個水柱，甚至是底部，都可能經歷嚴重的酸化，」尼森說。

研究小組隨後對南極洲海洋保護區（MPAs）的具體情況進行了調查。為保護生物多樣性，這些區域限制捕魚等人類活動。目前，南大洋有兩個海洋保護區，涵蓋了該地區約12%的水域。科學家在過去幾年向國際理事會提議再指定三個海洋保護區，這將涵蓋南極海洋約60% 的水域。

研究小組的模型顯示，到本世紀末，已通過和提議的海洋保護區都將經歷嚴重的酸化。

例如，在最高排放情境下，即全球不採取任何減排措施，到2100年，羅斯海地區–南極洲北端附近世界上最大的海洋保護區海水的平均酸度將比20世紀90年代的水平增加104 %。在中間排放情境下，海水酸度仍將增加43%。

尼森說：”在這些沿岸水域，海洋酸化的嚴重程度令我驚訝。”

對食物網的影響

先前的研究表明，浮游植物（構成海洋食物網基礎的一類藻類）在海水酸度過高時生長速度會減慢或死亡。酸性水也會削弱海螺和海膽等生物的外殼。這些變化可能會破壞食物網，最終影響鯨魚和企鵝等頂級掠食者。

威德爾海是位於南極半島沿岸的三個擬建海洋保護區之一。尼森說，科學家認為威德爾海地區可以作為生物的氣候變遷保護區，主要是因為該地區的海冰覆蓋率是南極地區最高的。海冰可以阻擋海洋變暖，防止海水吸收空氣中的二氧化碳，降低酸化速度。此外，該地區迄今為止幾乎沒有人類活動。

但模型顯示，隨著地球持續變暖，海冰將會融化，在中高排放情境下，威德爾海地區的酸化程度將與其他海洋保護區相同，但會稍微延後。

尼森說：”這一結果表明，將威德爾海地區建立為保護區應得到高度重視。作為一名通常研究開闊海洋的科學家，我傾向於認為南極沿岸地區是氣候信號到達全球深海的通道。這項研究提醒我，這些充滿活力的南極沿岸地區本身也能夠快速改變。”

未來之路： 減少排放

研究表明，世界只有在最低排放情境下，即社會迅速、積極地減少二氧化碳排放，才能避免南大洋的嚴重海洋酸化。我們仍有時間選擇排放路徑，但時間不多了。

編譯來源：ScitechDaily