《二氧化碳的增加如何改变海洋中的贝类和珊瑚?》

  • 来源专题:大气污染防治与碳减排
  • 编译者: 李扬
  • 发布时间:2023-06-05
  • 科学家们使用海洋变化的模型来确定化学、生物和物理力量如何在变化的海洋中共同作用,并为10种不同的海洋酸化指标提供预测。他们使用了现有的“共享社会经济路径”(简称ssp),该路径是由世界气候研究计划为政府间气候变化专门委员会第六次评估报告开发的。

    当海洋吸收二氧化碳时,海洋就会酸化。二氧化碳是一种由水泥生产、森林砍伐和燃烧化石燃料排放的温室气体。当二氧化碳过量时,它会导致世界海洋化学成分的根本变化,造成酸度增加,从而影响一些海洋物种的生长、行为和生存,尤其是蛤蜊、牡蛎和珊瑚。这些物种依靠像碳酸钙这样的矿物质来构建外壳和骨骼。因此,依赖海洋的渔业、水产养殖和旅游业等经济部门也受到了影响。

  • 原文来源:https://research.noaa.gov/2023/04/12/how-could-increased-co2-change-the-ocean-for-shellfish-and-coral/
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  • 《风影响南大洋的水循环和二氧化碳浓度》

    • 来源专题:物理海洋学知识资源中心
    • 编译者:张灿影
    • 发布时间:2020-01-20
    • 南大洋是地球上为数不多的几个地方之一,连接着世界上所有的海洋。在南大洋海区,水可以从很深的地方通过上涌到达海表,同时表层水也可以通过下沉运动到达大洋深处。南大洋对全球大洋环流输送带至关重要,它将热量、营养盐和二氧化碳输送到很远的地方,因此南大洋是全球海洋环流系统中水团混合的关键区域。由于南半球海洋动力过程受到南半球西风的影响,西风强迫会显著影响这个区域的环流以及水团混合。在目前的间冰期中发现,围绕南极洲吹来的强烈西风发生了几次转变。这些西风驱动了南极绕极流,南极绕极流是一种从海表延伸到海底的冷环流,连接了大西洋、印度洋和太平洋,并且南极西风带也会驱动底层海水上涌到海表面。 为了研究南大洋环流是如何响应大气风场的,研究人员对冷水珊瑚化石的钕(Nd)同位素进行分析。研究结果显示,大约7000年前,全新世南大洋水柱的化学成分发生了明显的变化,海水成分的突变持续了大约1000年,另外,南半球西风带的向北移动会增加来自太平洋富含二氧化碳的深层水向德雷克海峡的输送。这项研究还揭示了在这一时间内一系列其他气候变化也伴随着发生,特别是大气中的二氧化碳含量,在过去的2000年里略有下降,但现在又开始上升。这种现象的一个关键因素是南大洋富含二氧化碳的太平洋深水的数量增加。当深层水上升到南大洋海表面时,一些储存在海洋中的二氧化碳能够逃逸到大气中,然后随着风向再次南移,同时上升流增加,大量的二氧化碳被释放到大气中。尽管目前尚不清楚全球温度上升将如何影响南极绕极流,但目前的气候情况表明,南半球西风将进一步向南移动到南极洲。这种情况可能会导致南大洋水团更强烈的混合以及更多的上升流,这很有可能反过来导致更多的二氧化碳从深海中被释放出来。 相关论文链接:https://www.pnas.org/content/early/2019/12/24/1908138117 (郭亚茹 编译,於维樱 审校)
  • 《南极半岛西部海洋二氧化碳吸收量大幅增加 》

    • 来源专题:物理海洋学知识资源中心
    • 编译者:张灿影
    • 发布时间:2019-09-23
    • 南极半岛西部正在经历地球上最迅速的气候变化,其特点是气温急剧上升,冰川覆盖面积减少,海冰融化。南大洋吸收了几乎一半的二氧化碳,二氧化碳是与气候变化有关的关键温室气体。了解气候变化如何影响南大洋吸收二氧化碳,特别是南极沿海地区(如西南极半岛),对于提高气候变化的预测至关重要。 利用25年的观察发现,南极半岛西部的地表水对二氧化碳的吸收与海洋上层的稳定性、藻类的数量和种类有关。稳定的上层海洋为藻类提供了理想的生长条件,在光合作用过程中,藻类将表层海洋中的二氧化碳去除,并吸收大气中的二氧化碳。 在1993~2017年,南极半岛西部海冰的变化稳定了上层海洋,导致藻类浓度增加,藻类的种类也发生变化。而这使得夏季二氧化碳吸收量也增加了近5倍的量值。研究还发现,二氧化碳的吸收趋势南北差异很大,半岛南部受气候变化影响较小,二氧化碳吸收量增长最为显著,显示出该地区气候变化的向极地发展。研究结果还显示了气候变化的反作用。科学家们假设,随着海冰的不断减少,南极半岛西部的上层海洋稳定性在未来几十年内可能会下降。一旦海冰的稳定性达到一个非常低的水平,就没有足够的海冰来阻止风驱动的上层海洋混合,或者提供足够稳定的融水。从长远来看,该过程也会导致南大洋二氧化碳吸收减少,海洋吸收二氧化碳的能力下降,可能会使更多的蓄热气体留在大气中,从而导致全球变暖。 (郭亚茹 编译,於维樱 审校)