海洋酸化对人类的影响

人类活动中化石燃料燃烧及土地利用而排放出大量的CO2，其中约25%被海洋所吸收，由于人类活动所排放的CO2日益增多，海洋吸收CO2的速率和量也逐年增长，并正在改变海洋系统千万年来已形成的对CO2的调节能力，显著地改变了海水的化学性质，导致了海洋酸化：即海水中氢离子浓度的升高及酸度的增加。人为引起的海洋酸化从工业革命时期就开始了，预计会发生在所有的海区（包括表层海洋与深海）。现在，海洋酸化已经导致了很明显的海洋表面CO2分压的升高和pH的降低。布置在开阔大洋的长时间序列观测站及船载观测已经记录了上层海洋CO2浓度的显著增加以及pH的降低。自工业革命以来，海洋的酸性增加了30%。海表平均pH已经降低了0.1，海洋酸化将在接下来的几十年加剧，并比过去的2100万年还要严重。预计到2060年，海水的酸度会增加120%。海洋酸化也会导致海水碳酸根（CO32－）浓度的降低以及碳酸钙饱和度（Ω）的降低，而钙离子是很多海洋生物外壳和骨架的组成成分。

藻类对海水中CO2的增加的反馈取决于它们对CO2的获取机制。有些藻类有所谓的碳浓缩机制（CCM），有研究表明南大洋的硅藻普遍具有碳浓缩机制。因此，海洋酸化对浮游植物的影响是多样的，更大的潜在影响是钙化浮游植物，如球石藻。高浓度的CO2可以导致球石藻的形态异常和细胞聚集及钙化速率降低。一些浮游的固氮蓝细菌对CO2浓度的变化很敏感。例如大洋环境中的束毛藻在高CO2浓度下表现为固氮和固碳能力的提高，同时经常伴随着生长速率的增加。但并不是所有的固氮蓝细菌都是如此，如节球藻则对CO2浓度的升高产生完全相反的反应：生长速率较低和固氮能力减弱。海洋酸化对聚球藻和原绿球藻的影响也不同，这会影响到全球生产力的分布和通量。到目前为止，大部分的海洋酸化对微生物影响的研究还是局限在实验室内，很多浮游植物和微生物依然无法做到实验室培育。