关于海洋酸化影响的不祥警告

一项新的研究表明,当海洋物种的大规模灭绝时,海洋在今天比5500万年前速度快十倍。并且,研究结束了,由于化石燃料的燃烧导致海洋化学的当前变化可能会移植一股新的模具。

JOIDES决议看起来像一个石油钻井平台和货船的奇异混合。事实上,海洋科学家用来挖掘海底沉积物的研究船只。2003年,在大西洋东南部的航行,科学家们上空JOIDES决议提出了特别醒目的拖拉。

他们已经在数百万年的历史上钻入了在海底上形成的沉积物。钻头中最古老的沉积物是白色的。它是由单纤维生物的碳酸钙壳形成的 - 同种材料,这些材料构成了多佛的白色悬崖。但是当科学家们检查了5500万年前形成的沉积物时,颜色在眼睛的地质眨眼之间变化。

“在这款白色沉积物的中间,有这座大型粘土的大塞子,”布里斯托大学的地球科学家Andy Ridgwell说。

换句话说,深海中大量的甲壳生物实际上已经消失了。许多科学家现在同意,这种变化是由海洋pH值水平的急剧下降引起的。海水变得如此具有腐蚀性,以至于它侵蚀了贝壳,以及其他体内含有碳酸钙的物种。海洋花了数十万年才从这场危机中恢复过来,海底也从红色变回了白色。

粘土,船员JOIDES决议疏浚可能是未来在商店里有什么不祥的警告。通过将二氧化碳喷入空气,我们现在再次使海洋更酸性。

在海洋中存放二氧化碳以陡峭的成本:它改变了海水的化学。

今天,瑞士尔大学的ridgwell和Daniela Schmidt,正在发布期刊的研究自然地球科学他将5500万年前的海洋状况与今天的海洋状况进行了比较。他们的研究支持了其他研究人员长期以来的怀疑:今天海洋的酸化比地质学家在过去6500万年的化石记录中发现的任何东西都更大、更快。事实上,它的速度和强度——里奇维尔估计,目前的海洋酸化发生的速度是5500万年前大规模灭绝之前的10倍——可能会给许多海洋物种,尤其是生活在深海中的物种带来厄运。

“这是一个几乎前所未有的地质事件,”里奇韦尔说。

当我们人类燃烧化石燃料时,我们将二氧化碳泵送到气体捕获的大气中。但大部分的二氧化碳不会留在空中。相反,它被吸入了海洋。如果不是海洋,气候科学家认为这个星球比今天更温暖。即使海洋大规模摄影二氧化碳,过去十年仍然是最热烈的,自现代记录始于开始。但在海洋中储存二氧化碳可能以陡峭的成本来源:它会改变海水化学。

在海洋表面,海水通常具有约8至8.3的pH单位的pH。为了比较,纯水的pH为7,胃酸约为2.液体的pH水平由液体漂浮在其中的粘性氢原子中的液体。氢离子越多,pH值越低。当二氧化碳进入海洋时,它通过与水反应来降低pH值。

由于工业革命降低了海洋pH水平以来,我们已经进入大气层的二氧化碳.1。这可能看起来很小,但这不是。pH标度是对数的,这意味着pH 5液体中的氢离子比pH6的液体中有10倍,而且比pH 7的100倍。结果,仅为.1 pH单位意味着浓度过去两世纪海洋中的氢离子升高了约30%。

为了了解海洋酸化将如何影响海洋中的生命,科学家们进行了实验室实验,在不同的pH值水平下培养生物。研究结果令人担忧——尤其是那些由碳酸钙构成骨骼的物种,如珊瑚和被称为有孔虫的类似变形虫的生物。低ph值海水中多余的氢与碳酸钙发生反应,将其转化为动物无法用来造壳的其他化合物。

这些结果是令人担忧的,而不仅仅是科学家研究的特定物种,而是为了他们生活的生态系统。这些弱势物种中的一些对于海洋中的整个生态系统至关重要。小壳体建筑物是无脊椎动物的食物,如软体动物和小鱼,这反过来是较大的捕食者的食物。珊瑚礁可以创造一个水下雨森林,摇篮四分之一的海洋生物多样性。188金博网注册就送188

但是,独立的,实验室实验持续了几天或几周可能不会告诉科学家海洋酸化会影响整个星球。“这对现实世界中的含义并不明显,”里奇韦尔说。

获取更多信息的方法之一是研究海洋本身的历史,这也是里奇维尔和施密特在他们的新研究中所做的。乍一看,这段历史或许表明,我们没什么可担心的。一亿年前,大气中的二氧化碳比现在多五倍,海洋的pH值比现在低0.8个单位。然而,对于有孔虫和其他物种来说,那里有大量的碳酸钙。事实上,正是在这一时期,造壳的海洋生物形成了石灰岩,最终形成了多佛的白崖。

但地球之间的一个至关重要的差异,100万年前和今天。然后,二氧化碳浓度在数百万年内变化非常缓慢。那些缓慢的变化触发了地球化学的其他缓慢变化。例如,随着行星从更多的二氧化碳中加热,降雨量的增加从山脉进入海洋,在那里他们可以改变海水的化学。即使在低pH下,海洋也含有足够的溶解碳酸钙,用于珊瑚和其他物种以存活。

然而,今天,我们正在通过在我们星球历史上的速度下涌出与二氧化碳的气氛。星球的耐候反馈将无法弥补pH突然下降数十万年。

科学家们一直在努力为历史时期的化石纪录,这些历史时期可能会提供线索如何响应当前碳震动。他们发现,5500万年前,地球经历了类似的变化。佩恩州和他的同事的李·克ump估计,大约6.8万亿吨的碳进入了地球大气层超过10万年。

没有人可以肯定是什么释放的所有碳,但它似乎对气候产生了激烈的影响。温度上升5到9摄氏度(9至16华氏度)。许多深水物种变得灭绝,可能因为深海的pH值太低而不能生存。

但这种古老的灾难(称为古植物 - 何人热最大),或宠物)不是今天地球上发生的事情的完美前锋。在碳炸弹脱落之前,温度升温,海洋的pH值较低。大洲的安排也不同。因此,风吹以不同的模式,在不同的方向上驾驶海洋。

所有这些因素对海洋酸化的影响有很大的影响。例如,低pH值对骨骼形成生物的影响取决于海洋的压力和温度。在海洋的某一深度以下,水会变得如此寒冷,压力如此之高,以致没有碳酸钙留给造壳生物。这个阈值被称为饱和视界。

我们的碳燃料文明在地球上的任何地方都会影响生命 - 甚至是深水水下。

在宠物与今天之间有意义的比较,ridgwell和施密特在两段时间内都建立了大海的大规模模拟。他们创建了5500万年前地球的虚拟版本,让模拟运行直到它达到稳定状态。他们的模拟海洋的pH水平落入了实际海洋的pH值范围内,55百万年前。然后,他们建造了现代地球的一个版本,今天的大陆的安排,平均温度和其他变量。他们让现代世界达到稳定的状态,然后检查海洋的pH。再一次,它匹配今天在海洋中发现的真正的pH值。

然后,Ridgwell和Schmidt向这两个模拟海洋注入大量二氧化碳。在一万年的时间里,他们向新始新世时期的世界增加了6.8万亿吨碳。根据对未来碳排放的保守预测,他们在短短几个世纪的时间里为现代世界增加了2.1万亿吨碳。Ridgwell和Schmidt随后使用这个模型来估算碳酸盐岩在海洋不同深度的溶解程度。

结果引人注目。ridgwell和施密特发现,今天的海洋酸化就比有5500万年前更快地发生了大约十倍。据模型,虽然饱和度视野上升至500万年前,但它将平均距离2150升至550米。

PETM足够强大,以引发深海广阔的灭绝。今天更快,对海洋的更大变化可能会带来一波新的灭绝。古生物学家还没有发现宠物周围水域中的珊瑚或其他基于碳酸盐种类的主要灭绝迹象。但由于今天的海洋酸化是强大的,因此它也可能影响浅水中的寿命。“我们不能肯定会对生态系统的影响说明,但有很多因素令人担忧,”里奇韦尔说。

耶鲁大学是一位古老海上的雷恩·托马斯表示,新论文“对我们对海洋酸化的思想非常重要。”但她指出,海洋中的生命被冲击不仅仅是一个下降的ph。“我并不说服这是整个答案,”她说。海洋的温度升高和氧气水平降落。所有这些变化都对5500万年前的海洋生物学产生了复杂影响。科学家现在必须确定他们将来会在海洋上的综合效果。

根据里奇维尔等科学家的研究,我们以碳为燃料的文明正在影响地球上所有地方的生命,甚至生活在数千英尺水下的生命。Ridgwell说:“我们的行动可以波及全球。”随着海洋酸化摧毁深海生态系统,在未来几个世纪中形成的海洋沉积物完全有可能从白色的碳酸钙变回红色粘土。

“它将从现在开始识别我们的文明数亿岁的人,”里奇韦尔说。