碳对世界海洋的负担

海洋中迅速增长的二氧化碳影响的不仅仅是珊瑚礁。它还在破坏海洋生物,最不祥的是,威胁到海洋生物种群的未来生存。

年会上时美国科学促进会美国科学促进会(AAAS)今年在波士顿召开,几位海洋生物学家和生理学家揭示了气候变化的全新一面。他们没有提供有关大气的数据。他们的关注点不是温度。他们的谈话中提到的变暖只是一个次要的、令人困惑的效应。

相反,这些科学家谈论的是化学——不仅仅是海水,还有海洋动物本身:它们的细胞、组织和体液。他们指出,体内二氧化碳含量的升高导致了生活成本的增加,这一增加的成本给海洋生物带来了压力,并导致了过去的大规模物种灭绝。他们发出了一个警告,即二氧化碳浓度持续升高有可能直接威胁到所有海洋物种的生存。

在“气候变化”对话中,海洋中二氧化碳浓度的增加与海洋生物内部压力的增加之间的直接联系在很大程度上是缺失的。过去说“全球变暖”是问题就足够了。但大气和海洋中二氧化碳浓度的不断增加,已经造成了比以前想象的更多样、更快的影响。事实上,海洋中正在发生的巨大变化并不能用“气候”这个词来描述。

当然,变暖本身就是一个巨大的问题。创纪录的全球气温、融化的海冰、不断膨胀的海水、海平面上升、一些地区的雨云增多,还有一些地区的干旱——“气候变化”被用来概括所有这些影响。

然而现在,这个词开始妨碍我们的理解——以及我们的对话。除了二氧化碳和温度之间的明确关系之外,还有对生命有深远影响的各种化学反应。其他这些问题亟需关注,部分原因是它们与气候变暖、大气或气候无关。但它们是相同的二氧化碳。

由于工业化的所有二氧化碳的几乎一半被海洋吸收。当二氧化碳与水反应时,它形成碳酸,并将更多的氢离子释放到海中,降低pH并导致海洋的“酸化”。此外,这些氢离子迅速与碳酸酯离子结合。这剥夺了像碳酸钙壳和骨骼的硬珊瑚和某些软体动物和原料的一定的软体动物和浮球。这可能最终导致世界的海洋对这些动物变得腐蚀,珊瑚礁溶解。

钙化速率(将此视为珊瑚的速率,例如,可以基于其构建其骨骼的能力,与碳酸盐浓度有关。模型预测,在2020年,40岁的冷水珊瑚可能会减少70%的栖息地,随着一些水域,一些水域变得腐蚀性。热带水域的钙化率已经下降了6%至11%,预计将下降至17%至35%到世纪末。一些模型预测碳酸盐离子的浓度对于珊瑚礁生长的浓度将过低,因为早在2065℃。

事实证明,二氧化碳分子不仅渗入海洋;它们也渗入海洋动物的身体,渗透细胞膜和破坏基本的生物功能。二氧化碳是一种小型的不带电气体分子,在海洋环境中可以迅速穿过细胞膜。一旦进入细胞内,发生在海水中的酸化过程也会在细胞内发生。较高浓度的CO2改变细胞内的酸碱平衡,破坏许多细胞功能,从氧气运输到蛋白质合成。更多的公司2内部组织,生物体的成本越高。在其能源预算中,处理有限公司的成本2直接出于能量,否则会用于其他基本功能,如新陈代谢,生长,免疫功能和制作婴儿。

我们称之为“代谢拖累”。它对生存有长期后果,因为即使不是急性致命,随着时间的推移降低生长,疾病抵抗和生殖产出威胁到人口的可行性和恢复力。他们将需要弹性。

海洋中的碳太多碳特别威胁生活在深海的生物。海洋的深度包括地球最稳定的环境之一。它的动物适合于该稳定性。他们不会很好地处理变化。科学家预测,深海的pH将大于海洋的其他地区。

实验表明,二氧化碳浓度的升高会影响细胞和身体的各种功能,比如制造蛋白质的能力,在体内运输氧气的能力,或者生长速度。但是不断增加的CO2几十年来影响个体动物,人群和物种?没人知道。似乎有重大危害,但评估长期效果需要更多的工作。研究也批判性地需要评估大规模的碳处理(螯合),这将导致深海水中的非常高浓度(在一些实验中,pH下降超过1个单位)。

考虑到这些已知和升高的二氧化碳水平的潜在影响并不是“气候”辩论的一部分,如果人们继续认为这个问题只涉及气候,难以提高或理解这些影响。语言落后于科学,需要赶上。

没有一个常用的术语能够完整地描述从全球变暖和气候到整个海洋和每个海洋生物体内的化学变化等一系列问题。不是“气候变化”,当然也不是几乎是灾难性的“全球变暖”。这些都不是问题所在;他们的症状。所有这些症状背后是问题的根源。我们称之为“碳负担”。

所以听到这个:这不仅仅是气候。它是,始终是碳的。我们需要将碳送回等式的中心。从大气到海洋到细胞,碳负担是问题。这是任何有史以来,任何人都放在毫无戒心的星球上,而且我们所学的越多,它的尺寸就越多了。