海水酸化作业课件.ppt

1、LOGO海洋酸化海洋酸化Ocean acidification 学院：生命科学学院专业：生 态 学姓名：陈 *海洋酸化的概念海洋酸化的概念海洋酸化是指由于海洋吸收、释放大气中过量二氧化碳(CO2)，使海水正在逐渐变酸。工业革命以来，pH值下降了0.1。海水酸性的增加，将改变海水化学的种种平衡，使依赖于化学环境稳定性的多种海洋生物乃至生态系统面临巨大威胁。化学过程：化学过程： CO CO2- HO CO- HCO3- H+CO32- 工业革命以来，人类活动产生的巨量CO2进入大气层，不仅产生严重的温室效应，也使得全球海洋出现酸化现象。海洋中氢离子浓度在最近200年里已经上升了30%，21世纪内将

2、再增加3倍，到22世纪海洋将处于极端酸性环境。 已有的报道显示，酸化将对石灰化型生物造成非常严重的损害，但海洋酸化对生态系统稳定和人类健康的影响需要长时间的观察和研究。海洋酸化现状海洋酸化现状海洋酸化的生态影响海洋酸化的生态影响对石灰化过程的影响对石灰化过程的影响 珊瑚是世界上海洋中最主要的石灰化生物，当海水中因CO2浓度升高而导致PH值下降时，碳酸盐浓度也会随之降低，并最终使得CO2-处于不饱和状态，珊瑚骨架便会有溶解的危险。对珊瑚和珊瑚礁环境的影响 球石藻、有孔虫类和翼足目生物占海洋生物CaCO生成总量的70%，随着海水PH值下降，石灰化浮游生物类群将处于危险境地。其他钙化生物的影响珊瑚虫

3、的减少将导致一半或更多依赖珊瑚而生活和生存的动物群落的丰度降低甚至整个群落消亡依赖珊瑚的群落气候模型评估报告显示珊瑚礁或将在气候模型评估报告显示珊瑚礁或将在2100年消失年消失对低地岛国的影响对低地岛国的影响v 有研究指出，海洋吸收温室气体造成的海水酸化，导致海中大陆架的珊瑚礁大量死亡，而这会造成低地岛国，如基里巴斯和马尔代夫更容易为暴雨所侵害。v 南极生态与气候合作研究中心(ACECRC)科学家小组新提交的报告说，如果海洋酸化使得形成礁石的珊瑚和藻类结构弱化，热带岛屿会更容易受到暴雨和飓风袭击。v 海洋酸化也影响到南大洋的冷水海洋生物，在太平洋北美大陆架已经发现了这种迹象。报告说，对将会扩散

4、到全球大洋的海水酸化来说，南大洋是生物地球化学的“预警器”。对海洋生物的毒性效应对海洋生物的毒性效应 海水酸化可能导致小丑鱼和热带鱼智商下降，更容易被捕食。英国研究人员发现，空气中二氧化碳含量增加使得海水酸性变强，照此发展，海洋中小丑鱼本世纪末可能失聪。这项研究结果将由英国生物学通讯杂志发表。 血碳酸过多症，即血液中CO2过量“也是鱼类生存的威胁因素，研究表明，提高CO2浓度，将导致日本琥珀鱼和褐牙鲆的死亡率上升。海洋PH值下降0.5或更多，海胆体内的酸基平衡将被干扰，这能导致海胆的死亡! 头足类生物（如鱿鱼）特别容易受海洋中CO2浓度上升的影响，因为它们的血液需要非常高浓度的氧气以补充游泳时

5、耗费的能量。PH值下降0.25的情况下氧容量将减少50%,过低的PH值将降低这些物种的供氧能力!对浮游生物的影响对浮游生物的影响v 作为海洋中进行光合作用的主力，浮游植物的门类众多、生理结构多样，对海水中不同形式碳的利用能力也不同，海洋酸化会改变种间竞争的条件。v 研究证明，海洋酸化可以促进浮游植物的生长，随着大气CO2升高，浮游植物生产力会增加。Riebesell等发现CO2对浮游植物具有促进生长的效应。v Hendriks等研究表明，海洋生物对海洋酸化的抵抗力比那些悲观的预测所说的要强。海洋酸化将会提高海洋自养生物的生长，减小生育率和代谢速率。 海洋酸化研究进展海洋酸化研究进展v 2003

6、年，“海洋酸化”这个术语第一次出现在英国著名科学杂志自然上。到2005年，研究灾难和突发事件的专家詹姆斯内休斯为人们进一步勾勒出了“海洋酸化”潜在的威胁。他的研究发现，距今5500万年前，海洋里曾经出现过一次生物灭绝事件，罪魁祸首就是溶解到海水中的二氧化碳，估计总量达到45000亿吨，此后海洋至少花了10万年时间才恢复正常得以渡过难关。 v 目前关于海洋酸化的研究主要集中在海洋酸化对浮游动植物的生长、生产力、种群丰度及多样性、群落结构、海洋食物链等方面的影响。 海洋酸化研究活动海洋酸化研究活动v EPOCAEPOCA计划（计划（2008-20122008-2012） 2008年月，欧盟委员会启

7、动EPOCA计划，共有英国、德国、法国、荷兰等个欧洲国家27个研究团队参与这项计划，总资金1590万欧元，其中欧盟出资650万欧元。v 英国海洋酸化研究计划（英国海洋酸化研究计划（2009-20142009-2014） 参与研究的机构包括：南安普顿大学、国家海洋研究中心、南安普顿和利物浦、普利茅斯海洋实验室、赫瑞瓦特大学、东安格利亚大学、埃塞克斯大学、海洋生物协会、牛津大学。总资金1200万欧元，是由自然环境研究委员会、环境与食品和农村事务部、能源与气候变化部资助的。v 英国实施海洋酸化调查航次英国实施海洋酸化调查航次 2011年月,在南安普顿国家海洋研究中心的带领下，有个大学和研究机构的24

8、位科学家参加了本项目的研究。研究人员将研究化学过程变化对海洋生物和海洋生态系统的影响、海洋中碳元素及营养元素的循环过程、海洋是如何与大气相互作用来影响气候的。v 海洋酸化的生物学影响（海洋酸化的生物学影响（BIOACID)BIOACID)计划计划 2009年12月，德国联邦教育和科学部(BMBF)启动“海洋酸化的生物学影响”(BIOACID)计划,该项目特别选择极地地区作为海洋酸化对于食物链以及生态系统的影响研究的典型地区，因为极地区域对于海洋酸化的反应会更加敏感。海洋酸化研究活动海洋酸化研究活动v 国际海洋酸化研讨会国际海洋酸化研讨会 2004年政府间海洋学委员会(IOC)和海洋研究科学委员

9、会(SCOR)组织了第届“高浓度CO2世界中的海洋”研讨会。目前已经建立了作为研究者信息源的全球性的网站。v 海洋生物地球化学和海洋生态系统综合研究海洋生物地球化学和海洋生态系统综合研究(IMBER)(IMBER) 海洋生物地球化学和海洋生态系统综合研究是IGBP和SCOR于2003年共同提出的针对全球海洋生物地球化学循环的研究计划，开展与海洋酸化问题相关的研究。海洋生物地球化学和海洋生态系统综合研究和海洋表层大气低层研究(SOLAS)共同建立了一个与国际海洋碳协调项目联合协作的碳实施组织。海洋酸化研究活动海洋酸化研究活动2009年8月13日，超过150位全球顶尖海洋研究人员齐聚于摩纳哥，检视

10、海洋酸化（ocean acidification）的最新信息，并藉由签署摩纳哥宣言对海洋酸化严重伤害全球海洋生态系统乙事表达关切。 该宣言指出，海水酸碱值（pH levels）的急剧变化，比过去自然改变的速度快上100倍。而海洋化学物质在近数十年的快速改变，已严重影响海洋生物、食物网，生态多样性及渔业等。 摩纳哥宣言摩纳哥宣言（Monaco Declaration）海洋酸化研究活动海洋酸化研究活动结语结语 越来越多的研究证明海洋环境及生态遭受严重破坏的原因或许是因为人类活动释放的CO2过量所引起海洋酸化所引起。但相关的研究工作还极其不够，而且目前的研究仅限于实验模拟，然而外海真正的情况是很难模拟和预测的。 要想真正了解海洋酸化对海洋环境及其生态系统的影响，还需要投入更多的人力、物力支持，进行长期的实验，为相关实验框架进行监测及现场模拟。LOGO人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。LOGO