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2003年,“海洋酸化”这个术语第一次出现在英国著名科学杂志《自然》上。到2005年,灾难突发事件专家詹姆斯·内休斯为人们进一步勾勒出了“海洋酸化”潜在的威胁。他的研究发现,距今5500万年前,海洋里曾经出现过一次生物灭绝事件,罪魁祸首就是溶解到海水中的二氧化碳,估计总量达到45000亿吨,此后海洋至少花了10万年时间才恢复正常得以度过难关。
事实上,直到50年前,人们还天真地认为,广阔的海洋和茂密的陆地绿色植物会“仁慈”地将二氧化碳全部吸收。
1956年,美国地球化学家洛根·罗维尔开始着手研究大工业时期制造的二氧化碳在未来50年中将产生怎样的气候效应。洛根和他的合作伙伴在远离二氧化碳排放点的偏远地区设立了两个监测站。一个在南极,那里远离尘嚣,没有工业活动,而且一片荒芜,几乎没有植被生长;另一个在夏威夷的莫纳罗亚山顶。50年来,他们的工作几乎从未间断。
洛根通过监测发现,每年的二氧化碳浓度都高于前一年,而且二氧化碳的浓度变化与北半球植物的生长季节的更替是同步的。这一观测结果让科学界很快认识到,洛根的担忧是正确的:被释放到大气中的二氧化碳不会全部被植物和海洋吸收,有相当部分残留在大气中。洛根还通过计算发现:被海洋吸收的二氧化碳数量非常巨大。
洛根长达50年的监测数据弥足珍贵,但要想在历史背景上评估当前海洋的二氧化碳情况,50年还太短。科学家找到了另一种捕捉二氧化碳蛛丝马迹的办法:冰芯气泡。由于水在冻结过程中不可避免地会残留一些空气,只要检测出冰芯中残留空气所含二氧化碳的浓度,再确定冰芯形成的年代,就能大致知道在特定时期空气中二氧化碳的含量。结果证实,在最近的数千年间,空气中二氧化碳的浓度一直都保持着相对稳定的状态,但到19世纪工业革命时期,由于化石燃料如煤、石油、天然气等的大量使用,这种稳定状态突然被打破,二氧化碳的浓度急剧增加,比几百年前大约高出了30%。
过去人们认为,平均深达4000米、占地球总面积70%的海洋能够包容一切变化,依靠海洋的自我净化能力,即使二氧化碳浓度再高也不会产生什么影响。情况是否真的如此呢? 让我们先来看看一根粉笔被丢进一瓶酸性溶液里的情形:粉笔慢慢溶解,溶液酸性渐渐减弱。我们知道,粉笔的主要成分是碳酸钙,它与酸相遇时中和了溶液的酸性。其实,这样的化学反应同样发生在海洋中:由于侵蚀等作用,陆地岩石和海底岩石中的碳酸钙部分溶解到海水中,并与大气二氧化碳溶解于海水中形成的碳酸产生中和反应,从而降低海洋的酸性。千百万年来,海洋的这种自我净化能力维持着海洋的酸碱平衡。
的确,自工业革命以来,由化石燃料产生的二氧化碳大约有1/3~1/2被海洋所吸收,而且海洋的这种吸收还将持续50年甚至更长时间,但是,海洋的自我进化过程十分缓慢,仅仅依靠这种缓慢的净化功能,要净化掉自工业革命以来被海水所吸收的二氧化碳,需要数十万年的时间。
根据最近的研究,在过去150年中,过量的二氧化碳溶解人海水,导致了海洋的pH平均值从8.2下降到7.9。可见,海水的确正在变酸。
事实上,直到50年前,人们还天真地认为,广阔的海洋和茂密的陆地绿色植物会“仁慈”地将二氧化碳全部吸收。
1956年,美国地球化学家洛根·罗维尔开始着手研究大工业时期制造的二氧化碳在未来50年中将产生怎样的气候效应。洛根和他的合作伙伴在远离二氧化碳排放点的偏远地区设立了两个监测站。一个在南极,那里远离尘嚣,没有工业活动,而且一片荒芜,几乎没有植被生长;另一个在夏威夷的莫纳罗亚山顶。50年来,他们的工作几乎从未间断。
洛根通过监测发现,每年的二氧化碳浓度都高于前一年,而且二氧化碳的浓度变化与北半球植物的生长季节的更替是同步的。这一观测结果让科学界很快认识到,洛根的担忧是正确的:被释放到大气中的二氧化碳不会全部被植物和海洋吸收,有相当部分残留在大气中。洛根还通过计算发现:被海洋吸收的二氧化碳数量非常巨大。
洛根长达50年的监测数据弥足珍贵,但要想在历史背景上评估当前海洋的二氧化碳情况,50年还太短。科学家找到了另一种捕捉二氧化碳蛛丝马迹的办法:冰芯气泡。由于水在冻结过程中不可避免地会残留一些空气,只要检测出冰芯中残留空气所含二氧化碳的浓度,再确定冰芯形成的年代,就能大致知道在特定时期空气中二氧化碳的含量。结果证实,在最近的数千年间,空气中二氧化碳的浓度一直都保持着相对稳定的状态,但到19世纪工业革命时期,由于化石燃料如煤、石油、天然气等的大量使用,这种稳定状态突然被打破,二氧化碳的浓度急剧增加,比几百年前大约高出了30%。
过去人们认为,平均深达4000米、占地球总面积70%的海洋能够包容一切变化,依靠海洋的自我净化能力,即使二氧化碳浓度再高也不会产生什么影响。情况是否真的如此呢? 让我们先来看看一根粉笔被丢进一瓶酸性溶液里的情形:粉笔慢慢溶解,溶液酸性渐渐减弱。我们知道,粉笔的主要成分是碳酸钙,它与酸相遇时中和了溶液的酸性。其实,这样的化学反应同样发生在海洋中:由于侵蚀等作用,陆地岩石和海底岩石中的碳酸钙部分溶解到海水中,并与大气二氧化碳溶解于海水中形成的碳酸产生中和反应,从而降低海洋的酸性。千百万年来,海洋的这种自我净化能力维持着海洋的酸碱平衡。
的确,自工业革命以来,由化石燃料产生的二氧化碳大约有1/3~1/2被海洋所吸收,而且海洋的这种吸收还将持续50年甚至更长时间,但是,海洋的自我进化过程十分缓慢,仅仅依靠这种缓慢的净化功能,要净化掉自工业革命以来被海水所吸收的二氧化碳,需要数十万年的时间。
根据最近的研究,在过去150年中,过量的二氧化碳溶解人海水,导致了海洋的pH平均值从8.2下降到7.9。可见,海水的确正在变酸。