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假如海洋里没有珊瑚

来源:人民日报2019-06-18 09:34

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  作者:北京航空航天大学教授 叶盛

  珊瑚礁是海洋特别是热带地区海洋生态系统的重要组成部分。珊瑚虫通过分泌碳酸钙,在身体四周筑造了一间“小房子”,而珊瑚礁就是一代代珊瑚虫留下的“空房子”。神奇的珊瑚礁还为众多海洋生物提供了生存家园,堪称“海中热带雨林”。

  然而,科学家们多年研究认为,到本世纪末,人类可能将面对一片没有珊瑚的海洋。与此同时,数万种以珊瑚礁为家的海洋生物也将一同消失。

  这一预测并非危言耸听。近日,对澳大利亚大堡礁的研究发现,新生珊瑚数量比历史同期下降了89%。如果没有新生珊瑚不断合成新“房子”,即便像大堡礁这样绵延2000多千米的巨型珊瑚礁群,也会在几十年内被海浪逐渐瓦解。

  究竟是什么导致了珊瑚的减少?珊瑚的缤纷色彩主要源于体内共生的虫黄藻。这种单细胞生物能为珊瑚提供能量物质。当海水升温到一定程度时,虫黄藻的生活状态发生改变,不生产能量而产生有毒物质。珊瑚于是会将虫黄藻全部吐出体外,造成所谓的“白化”现象。失去虫黄藻这一重要的能量来源,珊瑚只能面对死亡的结局。

  全球性的珊瑚白化浪潮越来越频繁,每五六年就会出现一次。不过,由于白化的诱因在于气候变化造成的海水温度上升,而高纬度海区原本寒冷的海水,升温后可能就会变得适宜珊瑚生长了,所以这并不是珊瑚面对的最大危机。

  与海水温度上升相比,海洋酸化才是珊瑚无处可躲的困境。海洋酸化也是由于二氧化碳过量排放造成的。随着大气中二氧化碳浓度的不断攀升,溶解在海水中的二氧化碳也会越来越多。实际监测表明,全球海洋表层的pH值已经从工业革命初期的8.2下降到了8.1,而到本世纪末很可能会降到7.8。

  虽然7.8的pH值仍代表碱性环境,不会溶解构成珊瑚礁的碳酸钙,但是近年来的研究发现,pH值每降低一点,合成碳酸钙所需要的能量就会变高一点。随着珊瑚虫把越来越多的能量用于碳酸钙合成,它们可用来抵御病虫害、抵抗环境压力甚至是繁育后代的能量就会越来越少,濒临灭绝。

  珊瑚的问题只是冰山一角。海洋中还生活着数量众多、像珊瑚一样需要在生命过程中合成碳酸钙的生物,大到贝类、海螺,小到某些单细胞的藻类,统称为钙化者。许多实验证实,当pH值降到7.8时,钙化者将无法再利用自身能量来合成碳酸钙。换句话说,如果海洋持续酸化,在本世纪末的海洋中,现有的多数钙化者都可能无法生存。

  更令科学家们担忧的是,钙化者虽不起眼,但却是海洋食物链网的重要基础。如果不能尽快减少二氧化碳的排放,一旦海洋环境发生显著改变,面临消失的将不仅仅是珊瑚。

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