海洋酸化、海洋層化
海洋酸化:即海水由于吸收了空氣中過量的二氧化碳,導(dǎo)致酸堿度降低的現(xiàn)象。酸堿度一般用pH值來表示,范圍為0-14,pH值為0時(shí)代表酸性最強(qiáng),pH值為14代表堿性最強(qiáng)。蒸餾水的pH值為7,代表中性。海水應(yīng)為弱堿性,海洋表層水的pH值約為8.2。當(dāng)空氣中過量的二氧化碳進(jìn)入海洋中時(shí),海洋就會(huì)酸化。科學(xué)家研究表明,由于人類活動(dòng)影響,到2012年,過量的二氧化碳排放已將海水表層pH值降低了0.1,這表示海水的酸度已經(jīng)提高了30%。預(yù)計(jì)到2100年海水表層酸度將下降到7.8,到那時(shí)海水酸度將比1800年高150%。
海洋層化:是指按照海水的物理、化學(xué)和生物等特性,尤指溫度、鹽度和密度等熱力學(xué)狀態(tài)參數(shù)隨深度分布的層次結(jié)構(gòu)的海洋。
海洋酸化層化的危害
工業(yè)革命以來,人類活動(dòng)釋放的CO?有超過1/3被海洋吸收,使表層海水的氫離子濃度近200年間增加了三成,pH值下降了0.1。作為海洋中進(jìn)行光合作用的主力,浮游植物的門類眾多、生理結(jié)構(gòu)多樣,對(duì)海水中不同形式碳的利用能力也不同,海洋酸化會(huì)改變物種間競爭的條件。
1
對(duì)海洋光合生物和動(dòng)物的危害
(海洋蝸牛)
許多海洋光合生物和動(dòng)物,如軟體動(dòng)物、棘皮動(dòng)物、珊瑚、有孔蟲和鈣質(zhì)藻類,使殼和板遠(yuǎn)離碳酸鈣,海水的弱堿性有利于海洋生物利用碳酸鈣形成介殼。海水中含有足夠濃度的碳酸鈣是可能的,但CO?濃度的增加會(huì)使酸度增加而阻礙鈣化過程。鈣化生物在本世紀(jì)將受到許多負(fù)面的影響,據(jù)估計(jì),到2100年由于碳酸鈣濃度的下降,鈣化率將下降多達(dá)50%。首先會(huì)影響文石,因?yàn)槲氖木w結(jié)構(gòu)更容易溶解。最危險(xiǎn)的是珊瑚生物,需要文石被存放來建造珊瑚礁石,并且如果到2100年海洋的 pH 值下降0.4個(gè)單位,那么到2050年碳酸鈣水平可能低于那些需要維持珊瑚礁的堆積了。
(小丑魚)
2
對(duì)熱帶和亞熱帶的珊瑚礁的危害
最近的一項(xiàng)調(diào)查表明,從1990年通過大堡礁的鈣化已下降了14.2 % ,減少鈣化導(dǎo)致弱珊瑚骨架降低延伸率和通過波浪作用增加侵蝕的易感性。更值得人們關(guān)注的是減少鈣化對(duì)健康的珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的綜合影響。全球性的科學(xué)機(jī)構(gòu)國際問題科學(xué)小組在其2009年6月關(guān)于海洋酸化的聲明中指出“基本海洋生態(tài)過程將影響許多海洋生物,這些海洋生物直接或間接地依賴于碳酸鈣飽和水和適應(yīng)目前海水酸堿度的生理和代謝過程水平,如鈣化、生長和繁殖。造成珊瑚白化等問題。
(珊瑚白化)
3
對(duì)海洋物種的生理危害
海洋的酸度變化也可能影響海洋物種的生理。海洋酸化將增加靈敏度和減少水的溫度閾值。高碳酸血癥發(fā)生在CO?過度積累的海洋動(dòng)物的組織和體液中,并且酸中毒可導(dǎo)致體液的酸度增加。人們對(duì)這些毒性作用的了解比減少鈣化率要少,然而有實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明,在水中呼吸的動(dòng)物酸中毒將減少能源使用和降低呼吸道細(xì)胞活動(dòng)。另外,有證據(jù)表明,較低的蛋白質(zhì)合成率也會(huì)對(duì)大型動(dòng)物的生長和再生長產(chǎn)生負(fù)面影響。
4
對(duì)上層海水增溫加快
海洋層化導(dǎo)致海水上下對(duì)流減弱,上層海水增溫更快,并且底層上涌的營養(yǎng)物質(zhì)減少,破壞海洋上層生態(tài)系統(tǒng),隨著全球氣候變暖熱量差異加大表層海水和深層海水密度梯度差異,并導(dǎo)致上層海水層化日益嚴(yán)重,表面海水的密度變得越來越小。海洋的層化減小了上層海洋的混合與運(yùn)輸能力,作為大氣與中層和深層海洋交換媒介的上層海洋,變得更加的獨(dú)立,限制了海洋對(duì)二氧化碳及其他溫室氣體的吸收能力也限制了深層生物對(duì)于太陽輻射的吸收,導(dǎo)致海洋層化越來越嚴(yán)重,大氣和深層生物的聯(lián)系減弱,上層生物和下層生物的交流減弱,減少了上下海水的交換生態(tài)系統(tǒng)變得不穩(wěn)定最終破壞著上下兩層的生態(tài)系統(tǒng),加劇了全球氣候變暖。
面對(duì)海洋酸化的國際措施
1
氣候制度
最初有關(guān)海洋酸化的相關(guān)制度是氣候制度,有關(guān)氣候制度的國際法律框架包括《聯(lián)合國氣候變化框架公約》( UNFCCC)和《京都議定書》(Kyoto Protocol)以及相關(guān)的區(qū)域、國家和地方各級(jí)的法律規(guī)則。這些法律規(guī)則主要是國際社會(huì)努力減少引起海洋酸化的物質(zhì)CO? 等溫室氣體排放的。無論是UNFCCC還是Kyoto Protocol,談判時(shí)的任何文本中都未提及海洋酸化這一現(xiàn)象,但因?yàn)樗鼈兪亲罨镜臍夂蜃兓瘒H法,所以這些文本的一系列規(guī)定都很有意義,值得我們關(guān)注。
2
海洋污染制度
對(duì)海洋進(jìn)行環(huán)境保護(hù)的國際法律框架是《聯(lián)合國海洋法公約》,特別是其第十二部分的規(guī)定。該公約規(guī)定各國負(fù)有保護(hù)和保全海洋環(huán)境的一般義務(wù),需要各方采取防止、減少和控制任何來源的海洋環(huán)境污染的必要措施,通過法律和條例防止、減少和控制來自大氣的海洋環(huán)境污染。公約還規(guī)定了更詳細(xì)的制度,包括規(guī)范海上與陸地源以及海洋污染大氣源的污染和傾倒,這些規(guī)定在某種程度上都是用于規(guī)范海洋酸化的。但這些規(guī)定很多都是重疊的,顯然缺乏協(xié)調(diào)。海洋污染制度的復(fù)雜性進(jìn)一步阻礙了海洋酸化問題的解決。
3
區(qū)域?qū)Σ?/strong>
海洋酸化是一個(gè)全球性的環(huán)境問題,需要協(xié)調(diào)一致的全球行動(dòng),但也可在區(qū)域?qū)用娌扇∫恍┐胧?。《?lián)合國環(huán)境署區(qū)域海洋方案》( RSP) 一直是區(qū)域執(zhí)行的關(guān)鍵機(jī)制。1974年RSP 在遵循1972 年聯(lián)合國人類環(huán)境會(huì)議基礎(chǔ)上建立,目的是通過鼓勵(lì)分享這些水域的國家的全面合作和具體行動(dòng)來減少世界海洋的退化。RSP涵蓋18個(gè)區(qū)域,已成為全球保護(hù)海洋和海岸環(huán)境的最全面的倡議。RSP的核心是區(qū)域行動(dòng)計(jì)劃,為了建立一個(gè)全面的戰(zhàn)略框架來保護(hù)環(huán)境和促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展,有關(guān)成員國政府通過了該區(qū)域行動(dòng)計(jì)劃。
4
生物多樣性保護(hù)制度
《生物多樣性公約》( CBD) 的三個(gè)主要目標(biāo)是保護(hù)生物多樣性、生物多樣性組成部分的可持續(xù)利用、公正和公平分享商業(yè)和其他利用遺傳資源利益。CBD的所有規(guī)定都強(qiáng)調(diào)預(yù)防原則的重要性,確??茖W(xué)上的不確定性沒有被用來作為未能采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣肀U仙锒鄻有缘睦碛?。解決CBD下對(duì)生物多樣性的威脅的預(yù)防辦法對(duì)解決海洋酸化問題具有特殊意義,它對(duì)海洋生物和生態(tài)系統(tǒng)都有嚴(yán)重影響。解決海洋酸化問題,如果不采取切實(shí)行動(dòng)減少CO?排放,未來就沒有海洋的物種和生態(tài)系統(tǒng)。
除了GPA外,還有一些區(qū)域制度比全球制度更詳細(xì)、更規(guī)范,CBD與在全球制度前后采用一系列制度并行運(yùn)作,這些制度都通過保護(hù)具體生物或物種,包括海洋環(huán)境來保護(hù)生物多樣性。如1980 年《南極海洋生物資源保護(hù)公約》( CC-MALR) 于1982年生效,屬于南極條約體系的一部分。
5
海洋酸化的綜合治理措施
世界海洋的治理由于帶狀框架、區(qū)域和全球制度多樣性的平行運(yùn)作而變得十分復(fù)雜。根據(jù)不同的部門來決定是適用國內(nèi)法、區(qū)域法或國際法。在流動(dòng)的海洋環(huán)境中,海洋資源自由移動(dòng),污染也不是靜態(tài)的。海洋的綜合治理在處理過度捕撈和海洋污染災(zāi)害中是十分明顯的。此外,因海洋吸收了日益增多的CO?,對(duì)海洋和珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴(yán)重威脅,這是一個(gè)全球性的問題,需要綜合治理。
結(jié)語
海洋的問題是人類長期污染所導(dǎo)致的
各國要積極遵守制定的公約
人們也要從身邊的小事做起
共同保護(hù)海洋
促進(jìn)人與海洋和諧發(fā)展
行野地理 出品
圖片:來源于網(wǎng)絡(luò)
文案:部分來源于網(wǎng)絡(luò) 楊明新
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