尽管海洋对大气碳的吸收减缓了全球变暖,但它也显著影响了海洋化学过程,降低了pH值和碳酸盐离子浓度,增加了水、二氧化碳和碳酸氢根离子浓度。海水化学的这些变化,统称为海洋酸化,已被证明对包括软体动物、甲壳类动物、棘皮动物和硬骨鱼类在内的多种海洋生物产生了负面影响。北极预计是全球气候变化最严重的区域,放大预计将导致本世纪末地表温度升高8.3±1.9°C和夏季大量海冰损失。因此,北冰洋是全球酸化最严重的地方。在21世纪,北冰洋的二氧化碳排放量将超过大多数气候模型的预测。额外的二氧化碳会导致明显的海洋酸化。而最新的一项研究表明,北冰洋的海洋酸化可能比以前想象的还要严重。结果表明,在大气二氧化碳浓度继续增加的假设下,在21世纪,七大洋中最小的一个将比先前预计的多吸收20%的二氧化碳。这导致了海洋酸化的显著增强,特别是200米到1000米之间的海域。而这个深度范围是许多海洋生物的重要避难区。海洋酸化对建造碳酸钙骨骼和贝壳的生物产生负面影响。在足够酸性的水中,这些贝壳变得不稳定,并开始溶解。该研究结果表明,北极生物适应海洋酸化的难度将比之前预期的要大,失去这些生物很可能影响到整个北极的食物链,包括鱼类和海洋哺乳动物。利用当前气候模型模拟北冰洋碳吸收的巨大差异,发现目前模拟的北极海面密度与相关的深水形成之间紧密相关,更大的深水形成导致碳向海洋内部的运输增强,从而酸化增强。通过测量北冰洋表面密度,研究小组能够纠正模型中的偏差,并减少与未来北冰洋酸化预测相关的不确定性。
相关论文链接: https://www.nature.com/articles/s41586-020-2360-3
(郭亚茹 编译; 张灿影 审校)