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酸化:全球海洋告急  

2006-06-01 13:52:05|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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撰文 斯科特.C.多尼(Scott C. Doney)

    1956年,美国加利福尼亚州斯克里普斯海洋研究所的地球化学家罗杰·雷维尔(Roger Revelle)和汉斯·修斯(HansSuess)指出,必须测定空气和海洋中的二氧化碳含量,以便“更清楚认识到预知的大量工业生产的二氧化碳可能对未来50年气候产生的影响。”换句话说,他们想指出如今的形势多么可怕。那个时候,他们不得不为这种观测的重要意义而辩护,在今天看来多么令人惊讶,但在当时,科学家们还不能肯定人类排放的二氧化碳是否真正会在大气中累积起来。一些科学家认为,二氧化碳将被海洋无害地吸收,或被陆地上生长的植物恰当地吸收。

    雷维尔和他为开展该项目而雇佣的年青研究人员、已故的查尔斯·戴维·基林(Charles David Keeling),意识到他们必须在偏远地点安装仪器,这些地点远离二氧化碳来源地和沉积地,这样的安排,会引起测定的结果不规律地变化。他们选择的一个地点,几乎远离任何人能够到达的工业活动地与植物生长地:南极;另一个地点则位于美国夏威夷州莫纳罗亚山顶上新建的气象站。

    莫纳罗亚山的监测活动,从1958年一直持续到现在(其间只有一次短暂的中断)。夏威夷没有南极洲那么遥远,它见证了二氧化碳水平急剧升降的情况,二氧化碳水平升降与北半球植物生长季节同步;但是在每年末,这种温室气体的浓度总是高于它12个月前的水平。因此,没过多久,科学界就认识到雷维尔是正确的——二氧化碳进入大气,必定有许多留在那里。雷维尔的预测还正确地表明,很大部分二氧化碳最终会进入海洋,而且雷维尔很久以前就明白,进入海洋的二氧化碳会彻底改变海水的化学性质。与气候变化的某些方面不同,这种效应的真实性——本质上是海洋酸化(acidification),这一点并不存在多少争议,尽管现在科学家还在继续揭示海洋酸化的全面影响。

    人类影响有多严重? 
    自工业革命开始以来,海洋已经足足吸收了排放到大气中的化石燃料碳的一半

    基林进行了半个世纪的记录,这极有价值,但是连贯起来看,这段时间对评价现状来说,还是太短了。然而,通过测定陷入冰芯中的空气泡,科学家们已经能够获得更长时间范围的信息。根据这种自然档案,科学家们了解到,几千年来,大气二氧化碳浓度几乎恒定不变,然后随着19世纪工业化开始而飚升起来。目前,二氧化碳比几百年前多了30%,而且,到本世纪末,还可能比以前的水平提高一倍或两倍。

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