本月，聯合國生物多樣性公約釋出了一份報告，更新了海洋酸化對海洋生物的影響。這一次，報告對預測的損害進行了成本估算，希望能讓各國政府意識到各種潛在威脅的規模。
報告發現，雖然許多酸化加劇的影響仍然是不可見的，但到本世紀末，情況將發生巨大變化。僅考慮熱帶珊瑚礁等生態系統保護的損失，一項估計就指出其每年的經濟價值為 1 萬億美元。
在過去的 200 年裡，世界海洋吸收了人類排放的超過四分之一的二氧化碳，酸度增加了 26%。報告發現，雖然按照 pH 值標準，海水在技術上還沒有變成酸性的，但如果排放量繼續上升，到 2100 年可能會出現這種情況。
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報告的共同編輯、蘇格蘭愛丁堡赫瑞瓦特大學的海洋生物學教授默裡·羅伯茨表示，儘管這些變化很大，但仍然難以理解。他說，這就是為什麼需要討論海洋酸化的經濟學。
羅伯茨說：“我們試圖儘可能多地為報告提供經濟和政府背景，強調我們現在可以努力改變的領域。” “然而，在這個層面仍然存在巨大的不確定性；沒有太多關鍵的參考文獻可以參考。”
研究深海珊瑚的羅伯茨說，該報告是一個起點。雖然像他這樣的研究領域仍然大多難以捉摸，但與熱帶珊瑚礁相關的研究正在為進一步的工作奠定基礎。
他說：“我們使用了我們現在擁有的東西，”他說，“我認為這已經產生了更詳細討論的開端。”
糧食安全影響可能很大
海洋酸化最早在 1990 年代被討論，直到 2004 年才成為有充分記錄的趨勢。但自那以後，進入該領域的研究人員數量大幅增加。報告發現，從 2004 年到 2013 年，關於該主題發表的研究增加了 20 倍。
羅伯茨說：“僅這一點就足以更新報告。”
但他解釋說，這並不是唯一的因素； 2009 年研究的整個範圍需要修改以反映現實。
羅伯茨說：“在 2009 年，我們根本沒有考慮社會影響、生態系統服務損失或政策。” “但是，僅僅以熱帶珊瑚礁為例，很明顯，這些珊瑚礁的破壞會導致糧食安全下降、收入損失、海岸線破壞等等。”
最新的報告使用了四項基本的生態系統服務——供應（食物來源）、調節、文化和支援服務（如海岸保護）——作為衡量酸化影響的標準。
羅伯茨解釋說，在熱帶珊瑚礁 62 英里範圍內居住的 4 億人中，許多人依賴這些魚類棲息地來維持生計和獲取大部分蛋白質。因此，對珊瑚礁的負面影響直接威脅到人類。
他說：“孩子們觀看《海底總動員》等電影，這很好，表明我們在教育公眾瞭解這些環境方面取得了多大的進步，但大多數人仍然認為珊瑚是岩石或植物，而不是動物。” “我們大多數人仍然與海洋脫節。”
未知因素的列表不斷增加
幫助撰寫報告的澳大利亞昆士蘭州詹姆斯庫克大學的海洋生物學家菲利普·蒙迪補充說：“海洋酸化是一個非常年輕的領域，但如果你看看我們即使在過去五年中學到的東西，那是相當令人鼓舞的。實際上，我們預測的許多最糟糕的影響都是幾十年後的事情。這給了我們時間做出改變。”
蒙迪一直在研究變暖和海洋酸化對魚類的影響。他說，隨著該領域的快速發展，出現了一系列全新的、意想不到的問題。
華盛頓州牡蠣養殖業的一部分，已經受到海洋酸化的影響。照片由州長傑伊·英斯利提供。
2009 年的研究只關注了酸化對鈣化生物（從浮游生物到商業甲殼類動物）的影響。蒙迪解釋說，它沒有考慮遺傳適應潛力。
雖然製造貝殼的物種肯定會受到酸化的影響，因為它們用於製造和維護貝殼的元素形式在較低的 pH 值條件下會消失，但它們絕不是唯一處於危險之中的生物。
他說：“當我開始研究時，幾乎沒有人知道魚類會對二氧化碳的這種穩定增加做出何種反應。過去的研究都著眼於瞬時的大幅增加以及生物在生理上的反應。”
他說，在這方面，魚類具有更大的靈活性。在高水平的二氧化碳下，魚可以透過監測血液中的離子並積累碳酸氫鹽來維持內部 pH 值，但代價是消耗能量。
他說：“問題從魚類是否能在未來的條件下生存，變為它們在這些條件下生存將付出多大的代價。”
報告還發現，貝類具有一定的適應能力。它描述了美國西北部牡蠣種群的案例。在 2006 年，由於酸化加速了該地區本已較低的 pH 值，一些牡蠣孵化場的死亡率高達 80%。但是，透過迴圈水、使種群遠離波動並增加飼料，該行業在過去幾年中恢復了正常水平。
蒙迪解釋說，這樣的措施也可以幫助保護魚類種群，但他補充說，這可能不足以讓物種及時調整。
他說，除了在 pH 值降低的情況下發揮作用的能力之外，棲息地喪失和行為改變等其他因素可能對海洋物種構成更直接的威脅。在較低的 pH 值水平下，許多魚類失去了理解化學線索的能力，這些線索幫助它們瞭解周圍環境並躲避捕食者。
他解釋說，失去捕食者感覺的魚類“也會讓自己面臨更大的風險，在尋找更多食物以滿足其新的能量需求時表現出大膽的行為”。 “這些發現是無法預測的；我們是透過提出看似不相關的問題而發現的。”
適應能有多快發生？
蒙迪說，實際的適應潛力仍然是最大的未知數之一，也是未來的最大問題之一，因為還需要考慮已知在全球海洋中同時發生的其他因素。
他說：“現在，我們的任務是在酸化和變暖的綜合影響下研究適應潛力。”
羅伯茨說，雖然該報告試圖以可實現的角度提出建議，重點關注可以立即實施的目標，例如限制建築垃圾、汙水和汙染水平，但最終減少碳排放的任務還需要更長的時間才能實現。
羅伯茨說：“排放當然是最終的、也是唯一真正的解決方案，但我們必須務實。可再生能源不可能很快在所有地方實現，而且歷史上已經表明，已經造成的損害需要數千年的時間才能修復。”
報告發現，地球海洋上次經歷這種二氧化碳變化是在 5600 萬年前的古新世-始新世熱最大值（PETM）期間，當時在 1 萬年的時間裡釋放了 2000 至 3000 皮克（petagrams）的二氧化碳。
結果導致大量海洋生物（主要是鈣化生物）死亡。然後，海洋花了大約 10 萬年的時間才重新恢復平衡。相比之下，今天的變化發生的速度是這個速度的 10 倍，如果排放水平保持不變，預計到 2600 年將達到 PETM 水平。
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