一项令人震惊的新研究表明，夏威夷周围的海水酸化程度正在迅速达到数千年来的最高水平。即使在最乐观的排放情景下，预计岛屿周围的珊瑚礁也将经历超出其适应能力的化学变化。科学家利用精细尺度模型揭示，这些珊瑚礁可能很快就会进入一个全新的海洋环境，迎风海岸将受到最严重的打击。
夏威夷毛伊岛的珊瑚和红海胆。图片来源：Andre Seale
虽然一些珊瑚已经显示出恢复的迹象，但时间紧迫，研究人员强调，持续的排放可能会永远重塑夏威夷的水下生态系统。
全球范围内，海洋因吸收大气中的二氧化碳而酸化，对珊瑚礁和多种海洋生物构成严重威胁。夏威夷大学马诺阿分校海洋学家最近的一项研究发现，未来30年内，夏威夷主岛附近的海水酸化程度可能达到前所未有的水平。
日益增长的酸度会削弱珊瑚和蛤蜊等海洋生物的外壳和骨骼，从而破坏海洋生态系统。它还会加剧其他环境压力因素的影响，给本已脆弱的栖息地带来额外压力。尽管存在这些威胁，但仍有一些希望。研究人员观察到，某些物种可能正在适应不断变化的环境。这些发现为致力于保护夏威夷珊瑚礁和维护未来海洋生态系统的科学家、环保组织和政策制定者提供了重要的见解。
该研究小组由夏威夷大学马诺阿分校海洋与地球科学与技术学院（SOEST）海洋学系教授布莱恩·鲍威尔领导，利用高分辨率计算机模型预测了21世纪夏威夷群岛附近的海洋化学变化。他们的预测基于反映不同二氧化碳排放水平的各种气候情景。
“我们发现，即使在低排放情景下，到本世纪中叶碳排放量持平，夏威夷群岛周围表层水域的海洋酸化程度预计也会显著加剧，”该论文的主要作者、SOEST 研究科学家 Lucia Hošeková 说道。“在所有近岸地区，与珊瑚礁生物数千年来经历的相比，这些酸化程度的上升将是前所未有的。”
这些变化的程度和时间取决于大气中碳的含量。研究小组发现，在高排放情景下，海洋化学成分将与珊瑚历史上经历的截然不同，这可能会对它们的适应能力构成挑战。即使在低排放情景下，一些变化也是不可避免的，但这些变化不那么剧烈，而且发生得更为缓慢。
研究团队计算了预计的海洋酸化程度与特定地点珊瑚在近代历史上经历的酸化程度之间的差异。他们将其称为“新奇性”，并发现夏威夷群岛不同地区可能经历不同的酸化过程。迎风海岸线始终表现出更高的新奇性，也就是说，未来的状况与珊瑚礁在近代历史上经历的状况偏差更大。
“我们没想到未来海洋酸化水平会如此超出生态系统所适应的海洋化学自然变化范围，”该研究的合著者、海洋学系研究员托拜厄斯·弗里德里希（Tobias Friedrich）说道。“这是首次专门针对夏威夷海域的海洋酸化预测，以记录这一情况。”
先前的研究表明，暴露在略微升高的海洋酸度中的珊瑚可以适应这些条件，从而增强珊瑚的适应性。
“研究结果显示了珊瑚可能经历的酸化状况；然而，酸化程度的极端情况会根据全球气候情景而变化。在最好的情况下，珊瑚会受到影响，但这可能是可控的。这就是为什么我们继续开展新的研究，以探究各种压力对珊瑚的综合影响，”鲍威尔说。“这项研究是探究将影响珊瑚和其他海洋生物的总体变化以及这些变化在岛屿周围如何变化的重要第一步。”
编译自/scitechdaily
