高溫酸化將珊瑚推向死亡

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。

人類活動排放的二氧化碳正在以溫度升高和海水變酸“強強聯手”的方式對海洋生命構成威脅。

如今， 對紅海暗礁進行的一項研究證實了酸度增加給海洋生命帶來的影響， 同時暗示， 這種趨勢將最終導致遍及全球的暗礁溶解。 “這是一個意義深遠且十分重要的研究成果。 ”澳大利亞悉尼市新南威爾士大學的Ben McNeil表示， “我們向著更加完整地瞭解珊瑚礁如何對高二氧化碳濃度以及更溫暖的海洋作出反應又邁近了一步。 ”

隨著全球變暖， 海洋也受到了影響， 同時這些額外的熱量將波及珊瑚蟲的新陳代謝過程。 極端的溫度能夠導致所謂的珊瑚漂泊現象。 除此之外， 根據實驗室研究結果， 由於海洋吸收二氧化碳導致酸度的增加， 那些暗礁製造者以及其他從碳酸鈣中構建骨骼的生物體也會受到影響。

如今， 一項由海洋地球化學學者Jacob Silverman最初在以色列耶路撒冷希伯來大學攻讀博士時進行的研究， 在大氣的二氧化碳水準和珊瑚礁命運之間建立起一種定量的聯繫。 目前正在美國加利福尼亞州斯坦福市卡內基研究所地球生態學部進行博士後工作的Silverman， 研究了營養物質如何對埃及北部紅海中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係。 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。 研究人員同時分析了石灰化速度如何對暗礁中活珊瑚蟲的數量構成影響。

研究人員在最新一期的《地球物理學研究快報》上報告了最終的方程式， 或者說“速率定律”。 他們同時證明了用上世紀70年代到90年代對其他暗礁進行研究所得測量結果形成的方程式。

這一方程式展現了上升的二氧化碳水準如何在全球範圍內對珊瑚礁造成破壞。 通過與卡內基研究所的Long Cao和Ken Caldeira合作， Silverman預測了在6種大氣二氧化碳濃度水準下， 全世界9733處暗礁的狀況。 隨後， 研究人員將速度加入到這個分析當中， 從而確定珊瑚將受到何種影響。 結果顯示， 與工業化之前的水準相比， 珊瑚如今已經放慢了它們形成骨骼的速度。 當二氧化碳的濃度翻番到560ppm(百萬分之一)時， 所有的珊瑚礁將停止生長並開始溶解。

“這幅圖畫是很明顯的， ”Silverman說， “海洋酸化意味著珊瑚礁的滅亡。 ”

Silverman和其他學者注意到， 與海洋酸化相比， 上升的氣溫可能是一個更為直接的威脅。 一旦大氣中的二氧化碳濃度達到450ppm， 海洋的溫度將很有可能觸發廣泛分佈的漂白作用。 而與此同時， 增加的酸度將僅僅導致珊瑚的生長速度放慢。 Caldeira強調， 解決這兩個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。