海洋酸化 -海洋酸化的影响

2019年12月，来自南非斯泰伦博斯大学的研究者在Scientific Reports杂志上发表了一项海水酸化对鲨鱼鳞片腐蚀情况影响的研究，研究题目为“Acid-base adjustments and first evidence of denticle corrosion caused by ocean acidification conditions in a demersal shark species”。

海洋酸化是指海水吸收了空气中过量的二氧化碳导致海水pH下降的现象。pH是海洋酸化的一个主要指标。一般来说，海洋表层水的pH约为8.1，高纬度海域pH比低纬度高，表层海水pH比深层海水高，整体呈弱碱性。

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有研究证明，从工业革命到现在的200年来，海洋吸收了大量人类活动产生的二氧化碳，海水pH由原来的8.2下降到目前的8.1。专家预测，到本世纪末，海水pH将再下降0.3~0.4, 到2300年将降至7.3。

200年下降0.1，看起来似乎没有什么大问题，其实情况已经非常严峻。纵观历史长河，整个海洋环境pH变化很小，当前海洋酸度升高的速度是过去数百万年中自然变化的100倍。

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海洋酸化改变了环境, 干扰了海洋生物的新陈代谢、酸碱平衡、内分泌功能、免疫反应和免疫蛋白酶的活性等, 危害海洋生态系统的稳定性和海洋生物的生存。

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目前已有针对海洋酸化环境下的无脊椎动物、硬骨鱼类影响的报道，但对软骨鱼类的研究极少。软骨鱼类在全球海洋生态系统中起着至关重要的作用，其中鳐形目的一些种类是重要的渔业资源。它们繁殖力低，进化速度慢，表型可塑性、环境适应性低，海洋酸化等气候变化因素对它们的影响更剧烈。

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生活在南非西部和南部沿岸海域的埃氏宽瓣鲨（Haploblepharus edwardsii，Scyliorhinidae）比大多数同类更容易受到酸性海水的影响，气候变化会使上升流增加，从而把深层的酸性海水带到鲨鱼生存的水层中。

研究者研究了酸化海水对埃氏宽瓣鲨的影响，首次观察到长期暴露在酸化海水中，鲨鱼的盾鳞会遭到腐蚀。他们发现，在酸化海水（pH=7.3，即2300年海水pH的预估值）中生活9周的3条鲨鱼中，平均有25%的盾鳞受损；而另外3条生活在非酸化海水中的对照组鲨鱼，只有9.2%的盾鳞受损。

研究者认为，这种腐蚀可能会损害鲨鱼皮肤的保护作用，并且会影响鲨鱼体表流体动力学，进而影响鲨鱼的游动能力。此外，因鲨鱼牙齿与盾鳞结构、组成相同，研究者推断鲨鱼牙齿可能会因海水酸化而出现类似腐蚀，对其摄食造成不利影响。

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埃氏宽瓣鲨盾鳞的光学显微镜图片

左列为正常pH下鲨鱼盾鳞的电子显微镜照片，右列为酸化环境下的照片

本文图片来自论文作者。点击(https://www.nature.com/articles/s41598-019-54795-7)查看论文.

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