北冰洋成全球海洋酸化ldquo放大镜

此文节选自科技日报,点击左下阅读原文

工作人员在冰站取样品。欧阳张弦摄

航程多海里,执行我国第九次北极科学考察的“雪龙”号年9月26日回到母港——位于上海的中国极地中心码头。

在本次科考中,科考队以“雪龙”号为平台,围绕海洋酸化等热点问题,进行了深入全航程监测。什么是海洋酸化?在北冰洋开展海洋酸化研究有何特别意义?目前北冰洋酸化研究存在什么困难?

全航程监测北冰洋海水pH值

和全球变暖“祸出同因”,海洋酸化同样源于人类向大气过量排放的二氧化碳。

不同的是,全球变暖是由于排入大气中的二氧化碳温室效应作用,海洋酸化是溶入海水中的二氧化碳和水发生化学反应,产生大量碳酸根和氢离子,变成北冰洋“汽水”。随着溶于海水的二氧化碳不断增加,海水pH值和碳酸钙饱和度持续下降。

走航观测是本次海洋酸化研究的一个重要组成部分。自然资源部海洋三所助理研究员祁第:海洋酸化是个很缓慢的过程,如果精度不高这种变化根本看不到。这次科考中除了pH走航系统能进行全航线监测外,还设置了40多个水文站位。水文站位采样,是将重达多公斤的CTD放入海中进行相关作业。CTD由24个10升的采水瓶和一些测试仪器组成。每下降到一定深度,采水瓶会自动采集海水样品。船上实验室的电脑也会实时接收并显示仪器观测到的海洋数据。

酸化比太平洋或大西洋等快4倍多

年,经国务院批准,我国首次北极科学考察队搭乘“雪龙”号极地科学破冰船首航北冰洋。当年的科考任务中,把如今仍不被很多人所熟悉的海洋酸化研究列入其中,正是时任领队兼首席科学家陈立奇研究员主持。

上世纪80年代,作为我国最早选派到美国学习全球变化科学的学者之一,陈立奇参与了“海气实验计划”的全球计划。大量实践和研究使他敏锐地意识到,人类活动对全球变化的作用,已经接近并超过自然变化的强度和变率。

“从工业化到本世纪初,海洋平均pH下降0.1的时间,从每百年单位进入每十年。”谈及研究的初衷,陈立奇回忆,当时的推测是,在这种全球变化背景下,作为生态系统结构简单、对气候和环境变化也最敏感的地区,北冰洋会首先感应到这种酸化加速并被放大。

过去20年,北极升温幅度是全球平均升温的6.7倍。北极快速升温导致北冰洋海冰大量融化,每年夏季开阔水域超过万平方公里,高浓度的二氧化碳容易入侵北极海水,导致其上层水体的酸度升高。

与此同时,全球变化和北极变暖引起的北极海洋环流和大气模态异常,让北冰洋酸化雪上加霜。北冰洋海冰覆盖面积快速后退,诱发太平洋携带“腐蚀性”的酸化海水大范围入侵,这也是导致北冰洋酸化海水快速扩张的最主要原因。

如今多项研究已证明,北冰洋是全球海洋酸化“领头羊”。

“北冰洋是我们观测到的第一个如此迅速且大范围、长时间酸化加重的大洋,比在太平洋或者大西洋观测到的结果要快4倍以上。”祁第说,历经9次北极科考,基于对过去20年来所有横穿北冰洋航次数据的精细分析,结合历次我国北极科考航次的数据集成后发现,北冰洋酸化水体以每年1.5%速度快速扩张,并预估酸化水体将在本世纪中叶覆盖整个北冰洋。

海洋酸化带来的影响打破了地理边界。

在北冰洋,翼足目类海螺是北冰洋食物链中重要的一环,是北极三文鱼和鲱鱼重要的食物。年发布的《北极海洋酸化评估:决策者摘要》,指出北极海洋正在酸化,并对海洋生物和渔业资源构成威胁。

祁第解释,在pH值较低的海水中,为了保护自己,这些钙化生物会长得越来越小、外壳越来越厚。作为饵料,它们的价值也会下降,这将影响渔业和水产养殖等,进而通过食物链破坏整个生态系统。

祁第表示,当前海洋酸化演化成全球生态环境危机,尽管在北冰洋开展海洋酸化研究有着“一叶而知秋”的重要意义,但也面临重重困难,数据是一大瓶颈。

目前来自欧盟、美国、加拿大、日本和韩国等的科学家,都对北冰洋海洋酸化的研究给予了高度

转载请注明:http://www.abuoumao.com/hyfz/657.html

  • 上一篇文章:
  • 下一篇文章: 没有了
  • 网站简介| 发布优势| 服务条款| 隐私保护| 广告合作| 网站地图| 版权申明

    当前时间: 冀ICP备19029570号-7