近日，美国《科学杂志》公布的一项研究显示，目前全世界海洋可能正以3亿年来最快速度酸化，超过历史上4次地球生物大规模灭绝时期。现在的海洋已经酸化到了什么程度？生物究竟会受到什么影响？海洋酸化可以被根治吗？记者就此采访了专家。
过去是天灾现在是人祸
辽宁日报：日前，美国《科学杂志》的一项研究显示，地球海洋正以3亿年以来最快的速度酸化。张教授，科研人员是依据什么得出如此令人不安的结论的？
张黎：我们知道树木的年轮宽窄能够反映这棵树经历过的环境变化。同样岩石、贝壳、化石等也能够保存酸性物质留下过的“足迹”，反映出海洋经历过的化学事件。比如海洋岩石中的碳同位素成分分布能够反映碳循环转移的过程，海洋贝壳的钙化程度等能够反映海水酸碱度的变化过程。科研人员正是对这些保存至今的自然界“历史教科书”进行研究后，得出现在的海洋酸化速度史无前例的结论。
辽宁日报：远古时代海水也曾经发生过酸化？
张黎：是的。比如，在约5600万年以前的古新世-始新世极暖时期，地球因某种原因急剧升温，海水发生过酸化，其速度与现在很接近。大约300万年前的上新世暖期，全球气候异常温暖，海水也同样发生过酸化。在距今1.8万年以前的末次冰期末期，海洋经历了另一次酸化，在约6000年的时间里，大气中的二氧化碳水平增加了30%，海洋表面pH(酸碱度)值降低了大约0.1个单位，但是那时的酸化速度仅仅相当于现在的1/50。
辽宁日报：那么现在的海洋酸化到了何种程度？
张黎：从人类工业化开始到现在的约200年时间里，海洋吸收了大气中的很多CO2，使得海洋表面pH值从8.2下降到近8.1，这0.1的变化相当于海水中氢离子浓度上升了30%。据政府间气候变化专门委员会预测，如果持续下去，到2100年海水pH平均值将再“酸”0.3至0.4个单位，达到7.9至7.8。到那时海水酸度将比工业革命开始时约大100%至150%。
辽宁日报：为何进入工业化之后海洋酸化速度如此之快呢？
张黎：海洋酸化根本上取决于大气中CO2含量的增加速度。我们知道，由于大气的运动和海水的流动，二者之间的气体交换永不停歇地进行着。大气中的任何成分都有机会溶于海水中，CO2也不例外。工业化时代到来之前，也曾经发生过大气中CO2含量激增事件，但这主要是火山喷发、小行星撞击等自然因素引起的。工业革命开始后，一方面人类开采使用的煤、石油和天然气等化石燃料越来越多，它们燃烧产生的CO2被肆无忌惮地排放到大气中；另一方面，森林频遭砍伐，吸收CO2的树木越来越少，两方面的人为因素叠加，造成了CO2含量激增。有人统计，至21世纪初人类已经向大气中排放了5000亿吨以上的CO2。这些CO2最开始会溶入海洋表层，在未来的日子里，它们会随着表层、深层海水之间的交换而渐渐扩散到海底各个角落。研究表明，在19世纪和20世纪，人类排放的CO2中的30%被海洋吸收，并且现在海洋仍在以约每小时百万吨左右的速度吸纳着CO2。所以，如果说以前的海洋酸化是各种自然天灾引起的，那么近200年的变化则应归咎于人祸。
或掀起新一轮物种灭绝
辽宁日报：海洋会无限度地酸化下去吗？
张黎：海洋对CO2有一定的容量。海洋对CO2的吸收能力会逐渐下降，不会一直酸化下去。溶于海水中的CO2达到“饱和”是一种非常极端的情况，假使真有一天发生这样的事情，恐怕很多物种都早已经消亡了。
辽宁日报：很多物种会因海洋酸化而灭绝吗？
张黎：是的。我们说“城门失火，殃及池鱼”，而海洋酸化殃及的就不仅仅是鱼类那么简单了。酸化的受害者中，珊瑚首当其冲。珊瑚礁是由成千上万的珊瑚虫的“骨骼”组成的，它的主要成分是碳酸钙。有研究显示，海水酸化会影响珊瑚虫形成碳酸钙的能力，使珊瑚以及珊瑚礁生态系统遭受严重的破坏。如果海洋酸化以目前的速度持续下去，到本世纪末全球珊瑚虫将大量减少。而且更为严重的是，将珊瑚礁当做“家”的其他海洋动物会流离失所，有的动物群落甚至会整体消亡。
海水酸化还会动摇海洋食物链的根基——浮游植物。比如在海洋中CO2浓度达到现有水平的2倍时，单细胞浮游植物球石藻的表面就会变得畸形；当CO2浓度继续升高达到现在水平的3倍时，它们的外表保护层将不复存在。从食物供给的角度讲，这种浮游植物数量减少将引发连锁反应。在海洋生态系统失衡后，小到小鱼小虾，大到鲨鱼巨鲸，都会因深受海水酸化之害而“营养不良”。
海洋酸化给物种生存带来很大影响，历史上4次地球生物大规模灭绝时期都伴随着碳增加、气温升高和海水变酸，而现阶段的酸化可能比那些时期更严重。
辽宁日报：如果海洋鱼类“吃饭”成问题，那么势必会影响到我们的渔业生产。
张黎：是的。海洋酸化直接影响到海洋生物资源的数量和质量,导致商业渔业资源的永久改变,最终会影响到海洋捕捞业的产量和产值,威胁数百万人口的粮食安全。虽然海水化学性质变化会给渔业生产带来多大影响目前还没有令人信服的预测，但是可以肯定的是海洋酸化会造成渔业产量下降和渔业生产成本升高。
我们可以从两方面分析这个问题。首先，海洋酸化使得鱼类栖息地减少。在太平洋地区，珊瑚礁是鱼类和其他海洋动物的主要栖息地，这些生物为太平洋岛屿国家提供了约90%的蛋白质。据估计，珊瑚和珊瑚生态系统每年为人类创造的价值超过3750亿美元。如果珊瑚礁大量减少，则将对环境和社会经济产生重大影响。
其次，海洋酸化使得鱼类食物减少。海洋酸化会阻碍某些在食物链最底层、数量庞大的浮游生物形成碳酸钙的能力，使这些生物难以生长，从而导致处于食物链上层的鱼类产量降低。
辽宁日报：这样说来，我国附近的几大渔场也会遭到波及了？
张黎：是的，虽然还没有具体的数据，但是海洋酸化对全球的浮游生态系统都会造成影响，我国的渔场当然也不例外。另外我国南海有着丰富的珊瑚礁资源，目前由于一系列环境变化(包括海水酸化)的原因，珊瑚白化病问题愈发严峻，也间接影响了南海的渔业资源。
辽宁日报：如果海洋继续酸化下去，那么我们直接食用捕捞上来的海鱼，会对健康有影响吗？
张黎：就目前的情况来说还不至于影响健康，因为鱼类对环境酸碱度变化有一定的适应能力，在一定的范围之内，它们不会发生病变。但是，随着海水酸化的进一步恶化，一些敏感的鱼类可能会生病，也可能由于免疫力下降而易受到病原微生物感染，还可能由于海水化学成分发生变化而在体内积累更多的污染物……到那时我们食用海产品就需要慎重了。
目前尚无方法根治
辽宁日报：有什么方法可以根治海洋酸化吗？
张黎：海洋酸化从根本上说，是因大气中CO2含量迅速上升引起的。虽然目前各国政府和组织都在竭力减少CO2排放，但大气中CO2总量还在不断上升。目前还无法找到在不阻碍经济发展的前提下降低大气中CO2含量的方法，只能减缓其上升的速度。
辽宁日报：既然海洋酸化危害如此严重，想必科学界早已对此进行了深入的探讨。未来我们的研究将从哪些细节入手？
张黎：确实如你所说，一些地球化学家早在上世纪50年代就已经开始关注海洋酸化问题。近年来，关于这方面的研究日益受到重视。目前,一些国际组织已将海洋酸化问题列为国际合作的重点领域。中国、美国、日本、韩国、澳大利亚、欧洲等国家和地区也加强了对本国海洋酸化问题研究的支持力度。
然而目前各国对海洋酸化过程及其与全球气候变化相互影响的认识还处在初期阶段。因此我们首先会集中精力了解海洋酸化的本质，提高观测和评价的技术能力。然后再弄清海洋酸化究竟对各层级海洋生物和整个生态系统产生哪些影响。此外，对受影响的海洋生态系统发生的相应变化及海水CO2系统进行量化，尤其对海洋生物和海水化学性质的长期持久观测等也将是今后的主要研究方向。
辽宁日报：作为普通百姓，我们应该在生活中对防止海洋酸化做出哪些努力？
张黎：由于有关海洋酸化的研究才刚刚起步，如今对于海洋酸化的遏制或治理还缺乏系统和具体的方案。总体上说，大家还是应将注意力集中在控制和减少CO2排放上。我们老百姓要想为防止海洋酸化作出贡献，最切实有效的做法就是努力做到节能减排，营造绿色健康生活。
专家档案
张黎中科院南海海洋研究所责任研究员、博士生导师。承担中国科学院“引进国外杰出人才(百人计划)”等科研项目。研究领域：海洋鱼类对痕量金属的生物利用率和其毒理效应，海洋鱼类富集痕量金属的地球化学和生理生态机制等。
