一個世紀後,經過 2,000 枚砲彈,科學家表示,加州沿海水域的酸化速度是全球平均的兩倍。 NOAA 研究人員指出,這些變化對該地區的鮭魚、螃蟹和貝類供應來說並不是一個好兆頭。自然地球科學。
研究小組轉向了稱為有孔蟲(簡稱有孔蟲)的微型動物,它們的殼對地球水域中不斷增長的酸度非常敏感。 這些微小的貝殼建造者記錄了周圍海水的厚度、大小和貝殼的化學成分,使它們成為古海洋學家了解海洋在地質過去如何變化的寶貴工具。
它們也是一個更全球性議題的關鍵跡象:溫室氣體。 隨著海洋吸收二氧化碳,它們的酸性會變得更強(pH 值更低)。 這些單細胞生物只能存活一個月左右,然後它們的殼就會「雨點」地落到海底並被沉積物覆蓋,從而提供多年來酸度水平的時間戳。
“這真是太神奇了看美國國家海洋暨大氣總署 (NOAA) 的科學家 Emily Osborne 告訴 IFLScience,像這些微小的微觀貝殼這樣簡單的東西是如何受到海洋酸化的影響的。與我在2000 年左右看到的情況進行了比較。
與 1900 年相比,加州沿海水域的有孔蟲貝殼變薄了 20%,變大了 7%。 奧斯本表示,她“預計會看到一些變化”,但“變化的幅度令人印象深刻”。
「這項研究的另一個巧妙之處在於,除了優雅地展示人為海洋酸化的趨勢之外,它還使我們能夠對海洋 pH 值的變化可能導致輸送到的 CaCO3 量發生變化的數量進行計算。波茨坦亥姆霍茲中心的同位素地球化學家邁克爾·海尼漢(Michael Henehan)補充道,他沒有參與這項研究。

過去,研究人員花了十多年的時間研究有孔蟲殼作為估計 pH 值的代理工具。 與許多其他海洋鈣化物一樣,有孔蟲利用周圍海水中溶解的離子來建造外殼。 它們主要透過溶解的鈣和溶解的碳酸根離子的結合來沉澱殼。
「雖然二氧化碳2奧斯本說:「排放導致海水中溶解的無機碳濃度整體較高,碳的種類發生相對變化,因此碳酸根離子整體減少,碳酸氫根離子增加。因此,海水中碳酸根離子減少由於被有孔蟲用作其殼的構建塊,這些生物體的殼壁更薄。
「當我們開始分析數據時,我們也驚訝地發現海水酸度(透過貝殼厚度估計)與太平洋十年濤動(PDO)之間出現的關係。”
太平洋年代際振盪這是東北部和熱帶太平洋的自然變暖和變冷循環。 一個世紀以來,有孔蟲的殼隨著 PDO 的變化而改變。 在 PDO 階段,上升流通常較強,較高的酸度條件會持續 20-30 年,反之亦然。
Osborne 補充說:“這意味著,在未來,我們預計西海岸的海洋酸化將因與該系統中 PDO 相關的自然變化而加劇和減輕。”
自工業時代到來以來,地球海洋吸收了全球二氧化碳排放量的 27%,從百萬分之 280 上升到百萬分之 400 多。 在加州等有沿海上升流的地區,酸性水正以更快的速度被驅趕到地表。 酸化可能會影響加州的漁業,該漁業佔約10%全國海鮮產量。
「過去曾發生過海洋酸化事件,」赫內漢說。 「大約5,600 萬年前,在『古新世-始新世最熱期』(PETM),海洋的pH 值下降了約0.3 個pH 單位,我們認為這是由於火山活動和甲烷釋放的劇烈爆發。 」
pH值的下降發生了數千到數萬年,給了生物體一些時間來適應。 另一方面,K-Pg 邊界的小行星事件可能由於硫酸雨而導致突然的酸化事件。
海內漢說:“在這種情況下,因為我們談論的是一個更加突然的事件,海洋中產生碳酸鈣的浮游生物發生了大規模滅絕,地球的碳循環需要數十萬年才能恢復。” “我想,今天的關鍵問題是,我們目前人為引起的酸化率將落在這個範圍內,以及到本世紀末酸化將對海洋生態系統產生什麼影響?”

