《自然地球科学》(Nature Geosciences)上的一项研究表明,大气中二氧化碳过剩导致的海洋酸化会扰乱浮游生物大量繁殖。这是一个令人不安的发现,因为浮游植物有助于缓解二氧化碳污染的影响。
问题是浮游植物是颗石藻(coccolithophores),一种单细胞生物,多数颗石藻为自养生物,借助阳光和水中的二氧化碳、硝酸盐和其它非有机盐营光合作用,通常具有碳酸钙的外壳。它能够利用海洋吸收大气中的二氧化碳产生碳酸钙,颗石藻钙化产生的碳酸钙占全球海洋总产量的一半。
大约25%的大气中的二氧化碳被海洋吸收,造成海水pH值的降低,海水酸性增强。自工业革命以来,海洋PH值由8.2下降到了8.1。这看起来似乎并不严重,但是如果人类的血液PH下降十分之一的话,就会开始生病。在人类造成这些影响之前,海洋PH值几千年来一直很稳定。
更高的酸度对颗石藻和其它类似生物建造它们的钙质骨骼和壳造成影响,因为酸度限制了碳酸盐的供应。已有研究表明海洋酸化正在腐蚀一些动物的外壳,包括牡蛎,并影响了它们的种群数量。海洋酸化对颗石藻的影响可能更加深远。像其他浮游植物一样,每年有一段条件合适的时间颗石藻能够进行大量繁殖。大量繁殖时期,颗石藻会从海洋表面吸收大量二氧化碳。有时候能从太空中看到这种海洋“开花”现象。
当颗石藻死亡后不久,它们的钙质外壳微粒沉积到海底,这个过程颗石藻发挥了固碳作用,被吸收的碳就不会回到大气中,导致气候变化。但是海洋酸化阻碍了这个过程,如果二氧化碳浓度持续上升,本世纪中期或者后期颗石藻将不会进行大量繁殖。
研究的第一作者Ulf Riebesell教授称:“浮游植物一整年都在等待这个短暂的大繁殖时期,但是,他们发现在酸性条件下,浮游植物数量在爆发前就减少了将近五分之一,没有其他钙质生物可替代它,这可能导致一个生态系统结构转换。”