叶央芳 林维钏 任志明, 2 母昌考 王春琳

(1.宁波大学应用海洋生物学教育部重点实验室,宁波 315832;2.浙江海洋高效健康养殖协同创新中心,宁波 315832)

因过度燃烧化石燃料与砍伐森林等人类活动,已使大气中的二氧化碳(CO2)浓度大幅度增加。海洋吸收了其中约35%的CO2,水溶性的CO2可与H2O反应生成碳酸(H2CO3),H2CO3可解离成氢离子(H+)和碳酸氢根离子也形成因此,过多的二氧化碳溶于海水的结果是海水中的水溶性CO2、H2CO3、H+和含量增加,从而不可避免地引起海水pH下降,导致海水中碳酸盐平衡体系的变化,即“海洋酸化”(Ocean acidification,OA)[1]。在过去的65万年中,大气中的CO2从未超过300 μatm(标准大气压比)[2]。然而自19世纪工业革命的兴起,人类活动导致大气中的CO2从280 μatm升高到396 μatm,海洋pH已随之下降了0.1单位。若以当前CO2排放速度预测,2100年大气中的CO2将升高到800 μatm,海洋pH将降低0.3—0.5个单位;到2300 年,大气中的CO2将升高到3200 μatm,海洋pH将降低0.7—0.8个单位。这种下降速度将超过过去至少3亿年的速度[1,3]。

这种由于人类活动过量排放CO2所驱动的全球规模的海洋酸化,已迫使海洋生物生活在日益酸化的海水环境中,影响各种海洋生物的生长和繁殖[4,5]以及生物的多样性和群落结构[6,7]。其中对钙化生物的影响尤其明显,这是因为海洋酸化可导致碳酸钙的饱和度下降,从而影响钙化生物的钙化率和壳体的生长。例如海洋酸化可导致栉孔扇贝(Chlamys farreri)的钙化率降低[8];也可导致地中海贻贝(Mytilus galloprovincialis)与马氏珠母贝(Pinctada martensii)幼体的壳体生长缓慢,出现致畸致死效应[9—11];海洋酸化还引起多种地中海珊瑚(Oculina patagonica)碳酸钙骨架的消融[12]。……