北冰洋成全球海洋酸化ldquo放大镜

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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

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