 |
| 圖片來源：Wikipedia |
作者：林達興、姚淑婷
除着全球氣候的極端變化，人們逐漸開始關注全球暖化、兩極冰川融化和臭氧層破洞等問題，但一項令人感到陌生的現象正在慢慢的侵蝕著海洋，那正是—海洋酸化。
什麼是海洋酸化？海洋主要透過兩種機制來吸收碳。第一種是透過浮游植物把海洋中的碳離子，通過光合作用轉化為顆粒狀的有機碳。這一過程稱為「生物幫浦」(biological pump)。而在這過程中所生成的有機碳，會在海洋上層再分解循環利用，但會有少部分的有機碳會沉澱到海洋下層才被分解。第二種則是因為二氧化碳的溶解度和溫度成反比。當高低海域的海水交流時，由於溫度較低的海水含有較多二氧化碳，密度較大，所以會往下沉。借此把完成大規模的二氧化碳運輸到深海中。
當二氧化碳氣體溶入海水中後，會和水結合為碳酸。因為碳酸不穩定的特性，所以會分解成重碳酸根（HCO3¯）和氫離子（H⁺）。隨著氫離子的析出，海洋中的pH也會漸漸下降，這一現象就稱為海洋酸化。但由於海水是鹼性的(pH值約為8.1)，所以儘管在二氧化碳濃度的持續增加影響下，也不會使海水的pH值下降到7以下。
科學家透過熱力學的平行計算，推估從工業革命以來，全球海洋的pH值已經下降了0.1，其對應氫離子的濃度約增加了30%。而在夏威夷海洋時間序列（HOT）和百慕達時間序列研究（BATS）的長期觀測結果亦清楚顯示，近二十年來，在北太平洋和北大西洋的寡營養鹽海域，表水的pH 值皆約以每年0.0015 個pH 單位元的速率持續下降中。所以海洋酸化是一個不可忽視的事實。
在海洋酸化的過程中，海洋生物所受到的影響也是顯而易見，如珊瑚礁和一些甲殼動物因為pH值變低而難以形成甲殻和骨骼等。而其影響在魚類身上也有看到。
埃克塞特大學的一項研究指出，二氧化碳濃度的提升削弱了魚兒的嗅覺、聽覺和視覺，甚至導致他們游向捕獵者的虎口。
而在其他的研究也有指出，魚類在模擬現有環境的魚缸中（大氣中有390 ppm二氧化碳的海水），大約8成的魚類會聽見掠食者的聲音而游離擴音器，但在600、700和900 ppm環境中的魚兒，分別有60%、62%和61%的魚不會逃離。二氧化碳濃度過高也會導致魚兒聽覺受損；小丑魚會因為二氧化碳濃度過高，導致嗅覺嚴重受損而增加5～9倍的死亡率；多刺棘光鰓鯛（Acanthochromis polyacanthus）在二氧化碳濃度提高時，會對神經細胞蛋白造成干擾，並令牠的視覺能力下降。
有趣的是，由於海水中的二氧化碳濃度日夜不同，白天則會隨著藻類、海草和其他植物行光合作用吸收二氧化碳而降低，夜間則升高，同時魚類的新陳代謝也會慢下來。也就是說二氧化碳濃度對魚類的生理時鐘具有調節的作用。但長期處於二氧化碳濃度高的環境下時，能適應高濃度二氧化碳的個體，後代的生理時鐘也較有彈性，會令其後代長期處於「夜間模式」。令其更容易在其應環境中存活下來。 這樣的情況在海產養殖業方面更容易看到。在現代化的高密度養殖環境下，魚類長期生活在二氧化碳濃度高於海洋十倍以上的環境下。在沒有疾病和天敵的情況下，這些魚類不斷的繁衍，最後產生了適應高濃度二氧化碳環境的後代。
海洋酸化這一議題，在近幾年逐漸在科學界得到關注，所以也有很多相關的研究出現。但筆者有找尋資料的過程卻甚少看到有關大型捕食者的研究，這些發生在魚類的身上的現象會不會也發生在其他大型捕食者身上？甚至到海洋中的軟體、腔腸、棘皮動物身上？現在都無從得知，或許隨着研究逐漸深入會讓我們了解更多海洋酸化所帶來的危害。但與其等待報告再作出補救，我們應該從現在開始節能省碳，減少對環境的傷害，對這己經滿目瘡痍的海洋生態作出保育。
參考資料：
Climate change impairs survival instincts of fish and can make them swim towards predators
氣候變化是否讓魚變傻：有時會傻傻地游向捕食者自投羅網
海底『不』動員～暖化的地球殘害尼莫
二氧化碳溶於海水可至酸性環境 魚兒視力遭破壞
海水酸化對海洋中有殼類動物之影響及探討
研究：海水中二氧化碳含量過高 魚兒易『迷路』
海水酸化沿岸比離岸快 珊瑚礁首當其衝
海洋酸化難生存 部分魚類全天候開啟夜間防禦機制
逐漸酸化的海洋－－《科學月刊》
沒有留言:
張貼留言