從大氣中吸收二氧化碳，同時(shí)釋放氧氣，在這一點(diǎn)上，海洋有著和森林一樣的作用。海洋仿佛一只巨大的二氧化碳沉淀池，僅在去年一年，海洋就吸收了23 億噸碳，是人類全年釋放二氧化碳總量的1/4，相當(dāng)于美國在6 年內(nèi)消耗的汽油量。
正是海洋這樣強(qiáng)大的“吞吐”作用，地球才保持著今天這樣的溫度；如果那些累積的二氧化碳全部被釋放到大氣中去，地球?qū)?huì)變得灼熱，令人難以生存。
然而科學(xué)家最近發(fā)現(xiàn)，與人類活動(dòng)釋放二氧化碳的速度呈反比的是，海洋吸收二氧化碳的能力已變得越來越弱。就在哥本哈根大會(huì)召開前夕，《自然》雜志刊登了一項(xiàng)研究成果。研究發(fā)現(xiàn)，燃燒化石燃料而產(chǎn)生的廢氣從20 世紀(jì)50年代開始飆升，然而自從上世紀(jì)80 年代以來，尤其是2000 年以后，海洋吸收率的增長速度卻在放緩。
“這是一個(gè)很小的變化。” 薩馬·凱迪瓦拉解釋道，“然而我認(rèn)為從長期來看，有一點(diǎn)非常明確而且不容忽視，那就是越來越多的廢氣將被留在大氣之中。” 凱迪馬拉是哥倫比亞大學(xué)拉蒙特- 多爾蒂地球天文臺(tái)的海洋學(xué)家，也是此項(xiàng)研究的領(lǐng)導(dǎo)人。他認(rèn)為，海洋正在觸及它吸碳的極限。
“海洋也趕不上人類制造二氧化碳的速度了！”
在2000 年到2007 年間，因人類活動(dòng)而造成的二氧化碳排放量以驚人的速度增長著，然而，海洋對(duì)二氧化碳的吸收卻沒有等比例增長，而是從27%降到了24%。3%，這個(gè)下降的幅度在凱迪馬拉這樣的海洋專家眼里，代表著一種巨大的衰退。“海洋也趕不上人類制造二氧化碳的速度了！”凱迪馬拉說。當(dāng)然，凱迪馬拉也謹(jǐn)慎地指出，海洋吸收二氧化碳的總量并沒有減少，但吸收率不再像過去那樣隨著二氧化碳的驟增而快速增長了。
在進(jìn)行研究時(shí)，凱迪瓦拉和他的同事們收集了從1765 年到2008 年間海水溫度和鹽度的數(shù)據(jù)。除此之外，他們還收集了海洋中氯氟烴的含量。氯氟烴是海洋污染物的一種，在凱迪瓦拉的研究中，它被視為工業(yè)活動(dòng)的指標(biāo)，因?yàn)樵摶瘜W(xué)物質(zhì)可以起到“追蹤者”的作用，幫助科學(xué)家計(jì)算出某種物質(zhì)從海洋表面到海洋內(nèi)部所需要的時(shí)間。
基于這些數(shù)據(jù)，他們建立了一個(gè)數(shù)學(xué)模型，目的是幫助他們追溯過去，找出在過去那么多年中，海洋所吸收的因人類活動(dòng)而產(chǎn)生的碳。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)人為產(chǎn)生的碳在上世紀(jì)50 年代驟升時(shí)，海洋適應(yīng)人類活動(dòng)，也開始吸收更多的碳。但在近幾十年中海洋吸收率的增長速度卻在下降，特別是2000 年以來，海洋吸收率已經(jīng)開始下降，但原因至今不明。
持續(xù)上升的二氧化碳排放量造成了海水酸性增強(qiáng)，這可能是導(dǎo)致海水對(duì)碳的吸收率下降的原因，這是因?yàn)樗嵝栽礁叩乃讲蝗菀追纸舛趸?。同樣的，二氧化碳在溫度升高的水中也不易分解，這就是為什么以往二氧化碳排放量的40% 都是由南極洲附近的寒冷海洋吸收的。
海洋升溫將破壞海水循環(huán)周期2004 年，美國國家海洋和氣候管理局的薩賓和同事們?cè)凇犊茖W(xué)》雜志上發(fā)表了一篇有關(guān)二氧化碳和海洋相關(guān)性的文章。當(dāng)時(shí)，在對(duì)72000 次海水測(cè)量進(jìn)行分析后，他們發(fā)現(xiàn)海洋在1800 年到1994 年間吸收了4760 億噸二氧化碳，接近于排放總量的一半。“雖然我們用了完全不同的方法，但在可以比較的部分，我們的結(jié)果還是達(dá)成了一致。”薩賓在評(píng)價(jià)事隔五年發(fā)表的兩篇文章時(shí)說，他當(dāng)時(shí)對(duì)1994 年海洋吸收量的預(yù)測(cè)和凱迪瓦拉研究報(bào)告中的結(jié)果非常相似。
“如果把薩賓博士的發(fā)現(xiàn)比作一張單一而模糊的快照，那么我們的發(fā)現(xiàn)就可以稱得上是一部短片了。”凱迪馬拉根據(jù)兩次測(cè)量對(duì)象的時(shí)間跨度作了生動(dòng)的比喻。薩賓也贊同這種類比，但他也對(duì)凱迪瓦拉和他的合作者提出了自己的見解。他認(rèn)為這項(xiàng)新的研究并沒有將生物分解過程加入到研究范圍中。
例如，一種叫做浮游生物的微型海藻在進(jìn)行光合作用時(shí)就能吸收二氧化碳。當(dāng)浮游生物死亡的時(shí)候，它們的殘骸就會(huì)漂流到海洋深處并進(jìn)行分解。幾個(gè)世紀(jì)以來，自然界通過這一循環(huán)過程把碳留在了海底深處。這一過程并不會(huì)隨著全球變暖而改變。薩賓所說的分解過程就是指藻類的貢獻(xiàn)。
但是這種假設(shè)可能并不成立，很有可能會(huì)出現(xiàn)的情況是，當(dāng)海水逐漸升溫后，就會(huì)引發(fā)一系列效應(yīng)，破壞這一自然周期。那些微型海藻在變得更酸的海水中，可能根本生活不下去。
在自然狀況下，海洋是通過一系列的“泵”使全球的海水得以循環(huán)的。在這個(gè)“泵”水的過程中，冷而高密度的水會(huì)下沉，而富含營養(yǎng)的水就會(huì)上升。
然而，近幾年來，一些“泵”卻不再發(fā)揮作用，科學(xué)家們推測(cè)這是海水表面的溫度上升造成的。一旦“泵”不再發(fā)揮作用，海水就會(huì)因缺少調(diào)和而使海洋深處的營養(yǎng)物無法上升，進(jìn)而造成依靠營養(yǎng)物生存的浮游生物無法正常生長。
如果按照這一邏輯推論，越來越少的浮游生物將會(huì)導(dǎo)致光合作用的減少，毫無疑問，越來越多的二氧化碳只能被留在大氣之中了。
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