图38海洋酸化是如何工作的
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1。一半的二氧化碳(CO2)燃烧化石燃料释放的在过去的200年里一直被世界上的海洋吸收
2。在海水中吸收二氧化碳(H2O)形成碳酸(H2CO3),降低了水的pH值,使海水变得更酸
3所示。这就提出了一个在水中氢离子浓度,并限制了生物的碳酸根离子,需要形成坚硬的外层
来源:改编自美国马里兰大学饱和状态,增加海洋总无机碳和二氧化碳气体。碳酸Shell-forming海洋生物创造结构使用两种方法之一:
生物体直接施加低生物防治钙化沉积碳酸钙在内壳层墙壁,因此,他们依靠足够的环境碳酸盐浓度积累成功壳。有商业价值的软体动物,如扇贝和牡蛎和贝壳等腹足类使用这个方法来构建贝壳。壳沉积以这种方式更有可能包含霰石,可溶性矿物形式的碳酸钙。珊瑚周围形成霰石骨架外,而珊瑚藻分泌霰石或magnesuim方解石,适度可溶性形式的碳酸钙(Fabry et al . 2008年,多尼et al . 2009年)。
生物体产生高生物控制钙化通常积累细胞内碳酸根离子的股票,从内部逐渐硬化几丁质和蛋白质外骨骼沉淀碳酸钙,最不溶性形式的方解石。海胆和甲壳类动物,包括龙虾、虾和螃蟹,遵循这种模式,因此不需要特定的海水化学组成壳。有机体的最终反应还将取决于因素,如个人历史或遗传变异性(多尼等等。2009)。
许多生物,一些有商业价值的,也表现出一系列的损害等功能代谢,繁殖、开发、和免疫(Fabry et al . 2008年,霍尔曼et al . 2004年,Burgents et al . 2005年)。酸化对鱼的生长能力的影响碳酸的内部结构,确定优势喂养和迁移仍未知。
然而,螃蟹,龙虾,虾,一些浮游生物,和其他生物增加钙化或光合作用在海水中富含二氧化碳(里斯et al . 2008 a,里斯et al . 2008 b,多尼et al . 2009年)。是否观察到的情况下增加的钙化或光合作用导致任何形式的优点是不清楚。然而,减少钙化和生物功能由于海洋酸化有能力降低有商业价值的群体的健康通过直接破坏外壳或损害早期发展和生存(栗原市等等。2007年,栗原市et al . 2009年,Gazeau et al . 2007年)。
海洋酸化对海洋环境的影响总也取决于生态系统响应。即使carbonate-forming有机体形成贝壳和骨骼在高二氧化碳条件下,他们可能会遇到高能源成本,可以减少生存和繁殖(木材等。2008年,形成等等。2006)。浮游生物的损失、少年贝类和其他生物海洋食物链的底部有可能减少经济上重要的食肉动物物种的收成。同时,将损害珊瑚并防止其re-growth酸性条件,破坏重要的海洋“托儿所”栖息地和扰乱饲养和繁殖过程在一个范围的物种(形成et al . 2006年,拉姆斯登et al . 2007年)。
生态转向藻类过度生长和减少物种多样性有时追求珊瑚障碍,创造新的生态系统状态是稳定的,但随后由食草动物和更有商业价值的物种。海洋酸化已经涉及到类似的生态变化从珊瑚和其他钙质动物在海草和藻类在社区降低pH值(霍尔斯宾塞Norstrom et al . 2009年,等。2008年,伍et al . 2008年,雅伯et al . 2001年,豪厄格-古尔伯格等等。2007)。
海洋酸化影响珊瑚礁的生态系统将取决于他们在温带,因为过程更健壮在寒冷的水。温暖的海域的珊瑚礁受到珊瑚白化的威胁。
图3.9:冷水和热带珊瑚礁的分布
图3.9:冷水和热带珊瑚礁的分布
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- 冷水珊瑚非常容易从气候变化、海洋酸化在高纬度地区有最大的影响,而热带珊瑚礁海洋温度的上升会严重受损。raybet雷竞技最新此外,礁类型都必须适应海平面上升。资料来源:联合国环境规划署2008 b
累积效应
自1980年代初以来,集珊瑚礁白化和死亡率的主要原因是气候导致的海洋变暖,每年几乎都发生在一个或多个世界热带或亚热带的海洋。raybet雷竞技最新漂白是情景,通常伴随海气耦合现象最严重的事件,如厄尔尼诺-南方涛动,导致持续的区域海洋温度的高度。漂白事件导致灾难性损失珊瑚覆盖在一些地方,和改变了珊瑚群落结构在许多其他人,有一个潜在的重要影响在维护生物多样性的海洋热带地区(唐纳等等。2007)。
漂白也为其他珊瑚礁健康下降,如珊瑚疾病的增加,由bio-eroders礁框架的分解,关键栖息地的丧失有关珊瑚礁鱼类和其他生物。二级生态效应,如捕食者的浓度对残余幸存的珊瑚群体,也在一些地区加速下降的速度。虽然漂白程度和恢复变量在所有空间尺度上,一些珊瑚礁经历了相对快速复苏严重漂白的影响。漂白的扰动可能会成为许多珊瑚礁地区慢性压力在未来几十年,但如果珊瑚社区暴露在压力程度不同,在很长一段时间,他们可以适应不断变化的条件(唐纳等等。2007)。由多个压力一些珊瑚礁退化可能已经接近结束,虽然到目前为止没有任何全球个人珊瑚物种灭绝的漂白作用(贝克et al . 2008年)。应该这样的漂白作用强度和频率的增加,已经被最好的预测模型,将严重降低这些重要的生态系统。
如果珊瑚礁只受到海平面上升的挑战他们可能增长的加速率可能至少下个世纪。但酸化和气候变暖,以及物理污染和破坏,进一步削弱了珊瑚礁,他们不太可能继续提供最优利率的“鱼托儿所服务”需要健康的海洋生态系统(豪厄格-古尔伯格等等。2009)。
箱3.3珊瑚三角区
珊瑚白化的结果当殖民地色彩photosynthesiz-ing黄藻藻类放弃灰质结构由珊瑚虫。一旦漂白,结构可能是也可能不是一类蚊虫重建的共生关系描述健康的珊瑚礁。珊瑚礁在过去的三十年里,经历了严重的大规模的漂白事件在许多热带地区,包括珊瑚三角区横跨东南亚、美拉尼西亚的六个国家。雷竞技手机版app
最近珊瑚礁健康的珊瑚礁三角区表明酸化,气温升高,海平面上升已经受损的沿海生态系统。这三个气候变化相关流程作raybet雷竞技最新为强调除了其他人为威胁如破坏性和不可持续的捕鱼技术,增加了化学污染,更高水平的沉积由于陆上土地利用实践
来源:豪厄格-古尔伯格et al。(2009),奥利弗和所有(2009)
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