環境污染如何改變海洋化學

當我們繼續將二氧化碳排入大氣時，溶解到海洋裡的二氧化碳濃度就愈來愈高，導致海水化學急遽的改變。崔里歐納．瑪格拉思研究有關的化學改變過程，稱之為「海洋酸化」，她的演講引領我們深入海洋學家的世界，讓我們更了解「氣候變遷的邪惡雙胞胎」，及其如何影響海洋和那些賴以為生的生命。

請問你們是否知道，
海洋對我們的生活有多重要嗎？

地球有 2/3 的面積是海洋。

我們呼吸的氧氣，
有一半是它們提供的。

它們調節氣候。

提供人類就業機會和醫藥、食物，

包括 20% 全人類食用的蛋白質。

人們認為海洋這麼的浩瀚，

應該不會受到人類活動的影響。

但今天我想告訴各位，

關於「海洋酸化」的嚴重現實，

或稱之為「氣候改變的邪惡雙胞胎」。

你是否知道海洋可以吸收
人類釋放到大氣中二氧化碳的 25%。

這是海水提供的極大貢獻，

因為二氧化碳，
是一種溫室效應氣體，

會造成地球氣候的變遷。

由於我們繼續製造
更多的二氧化碳，

並且釋放到空氣中，

海洋就吸收了更多的二氧化碳。

所以這是海洋化學正在改變的主因。

當二氧化碳溶解在海裡時，

它會產生一連串的化學反應。

今天你們很幸運，

我不需要在此詳述化學的細節。

但我可以告訴你多一點，
有關二氧化碳溶入海水的事，

它會造成海水酸鹼值 (pH) 的下降。

基本上來說就是海水會愈來愈酸。

整個過程稱之為「海洋酸化」。

同時也造成氣候的改變。

科學家偵測海水酸化的時間，
已經長達 20年。

這是對夏威夷很重要的
一張時間序列圖，

最上面那條棕色曲線，
顯示二氧化碳濃度，

或大氣中的 CO2 氣體含量，

呈現出穩定上升的趨勢。

直接來自人類活動造成的結果。

下面那藍色條線，

顯示 CO2 溶解在海洋表面的濃度，

可看出它也是以同樣速率在增加，

與開始測量大氣 CO2 含量時
具有相同的增加速率。

最底下的綠色曲線，
顯示化學反應的變化。

當更多二氧化碳進入海洋時，

海水酸鹼值也降低，

代表海水的酸度增加了。

愛爾蘭的科學家
現在也在監視海洋酸化，

他們是愛爾蘭高威大學
海洋學院的研究員，

我們也看到
海洋以相同速度在酸化中，

跟全球其他海洋時間序列一樣。

所以它的問題迫在眉睫。

我給你們一個
關於我們如何收集資料，

監測海洋變化的例子。

首先我們會在冬季中期取樣。

你們知道北大西洋，

常常被暴風雨襲擊……

這工作不適合會暈船的人，

但我們必須收集一些有價值的數據。

所以我們把偵測儀器
放到船身一側下方，

另外船底也有偵測儀器，

可以告訴我們周遭海裡的資訊，

例如溫度和溶氧量。

這樣就可以用
巨大的瓶子收集海水樣本。

首先由 4 公里深的海水層開始，

作業地點在大陸棚外面一點，

每隔一段深度收集一個樣本，
一路往上直到海水表面。

收集到的海水被帶回甲板上，

然後直接在船上分析，

或是帶回實驗室，
研究相關的化學參數。

但為什麼我們要關心這些？

海洋酸化如何影響我們的未來？

以下是令人擔心的事實。

海洋酸化已經增加了26%，

相對於革命工業開始前，

可見這是由人類活動導致的。

除非我們能把二氧化碳
排放的速度減緩下來，

否則到本世紀末的時候，

我們預期海洋的酸度
會增加 170%。

我的意思是到了我們下一代，

此種酸化的速度，

比五千五百萬年前，
海水酸化速度還快十倍。

這是海洋生物從未有過的經驗，

那種急遽的變化。

快速到我們無從知道，
牠們要如何去適應。

數百萬年前，
曾發生過一件天然酸化事件，

比今日看到的速度緩慢了很多。

這事件恰好是
很多海洋物種大滅絕的時間。

所以這是我們正在邁入的現象嗎？

或許是的。

研究顯示有些物種適應得很好，

但有些則顯出負面的反應。

海洋酸化的大問題之一是；

海水中碳酸鹽離子的減少。

這些離子基本上像是一種建築材料，

是很多海洋生物製造外殼的物質，

如螃蟹、孔雀蛤、牡蠣等。

另一例是珊瑚。

牠們也需要這些碳酸鹽離子，

來組成珊瑚的結構和製造珊瑚礁。

當海洋酸性升高時，

碳酸鹽離子的濃度降低了，

這些生物會更難製造外殼。

當酸性降低至更低的時後，
它們甚至會溶解掉。

這是被喻為「海蝶」的
翼足類軟體動物。

牠是很多海洋生物的重要食物來源，

從磷蝦、鮭魚到鯨魚都靠它生存。

將翼足軟體動物的外殼，

放進我們預估本世紀末的
酸性海水樣本中，

在此種 pH 值非常酸的
海水裡只需 45 天，

就可以看到貝殼幾乎完全被溶解。

所以海洋酸化可以影響食物鏈，

一路影響到你和我的餐盤。

我是說誰願意像貝類？鮭魚？

或很多其他魚種，

牠們海洋中的食物來源受到影響？

這些是冷水珊瑚礁。

你知道愛爾蘭的外海，
也有冷水珊瑚礁嗎？

就在大陸棚外面一點的地方。

它們支撐豐富多樣生態的存活，
包括非常重要的漁業。

預估到了本世紀末，

全球 70% 已知的所有冷水珊瑚礁，

在整個海洋裡，
將會通通被海水溶解掉。

我最近發現的例子
是這些熱帶海洋珊瑚，

把牠放入預估的 2100 年
酸性海水樣本中時，

經過六個月後，牠們幾乎完全溶解。

現在全球珊瑚礁支撐了

整個海洋 25% 的生態。

所有的海洋生物。

所以可想而知，
海洋酸化是全球性的威脅。

我有個八個月大的嬰兒。

除非我們現在開始減緩酸化速度，

我不敢想像未來他長大後，
海洋會變成怎樣。

我們將會繼續看到海水的酸化。

因為釋放到空氣中的
二氧化碳已經太多了。

但我們可以放慢酸化速度。

可以預防此種最壞的結局。

要作到此點，唯一之道，

就是減少二氧化碳的排放量。

這對你我、工業界，
和政府都是非常重要的。

我們必須同心協力減緩全球暖化，

減緩海洋酸化，

一起努力維持海洋和地球的健康，

為了這一代和未來的世代。

（掌聲）