我在 Van Diemen's Land 度過了五月初,這是英國於 1803 年建立的流放地。今天,它被稱為塔斯馬尼亞島,是現代澳大利亞成為一個州的六個原始殖民地之一。 正如您想像的那樣,這個地方的歷史是黑暗且令人不安的。 因此,這裡似乎是一個合適的會面地點,可以用來討論令人痛苦的恐懼,一種被稱為海洋酸化的可怕瘟疫。

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330 月 2 日至 3 日,來自世界各地的 6 名科學家齊聚一堂,參加四年一度的高二氧化碳世界研討會,該研討會在塔斯馬尼亞州首府霍巴特舉行。對海洋的影響是關於海洋酸化的對話。  海洋的背景 pH 值正在下降——這種影響隨處可見。 在研討會上,科學家們作了 218 場演講並分享了 109 張海報,以解釋已知的海洋酸化情況,以及正在了解的有關其與其他海洋壓力源的累積相互作用的情況。

在不到 30 年的時間裡,海洋的酸度增加了約 100%。

這是300億年來增長最快的一次; 並且比最近的快速酸化事件快 20 倍,該事件發生在 56 萬年前的古新世-始新世極熱期 (PETM) 期間。 緩慢的變化允許適應。 快速變化不會為生態系統和物種的適應或生物進化提供時間或空間,也不會為依賴這些生態系統健康的人類社區提供時間或空間。

這是第四屆海洋高二氧化碳世界研討會。 自 2 年第一次會議以來,該研討會已發展成為分享有關海洋酸化的原因和地點的早期科學的聚會。 現在,會議重申了關於海洋化學變化基礎知識的成熟證據,但更側重於評估和預測複雜的生態和社會影響。 由於對海洋酸化認識的快速進步,我們現在正在研究海洋酸化對物種的生理和行為影響、這些影響與其他海洋壓力因素之間的相互作用,以及這些影響如何改變生態系統並影響多樣性和群落結構在海洋棲息地。

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馬克·斯伯丁站在海洋基金會的 GOA-ON 海報旁邊。

我認為這次會議是我有幸參加的應對危機的最令人難以置信的合作範例之一。 這些會議充滿了友情和協作——也許是因為該領域有如此多的年輕男女參與。 這次會議也很不尋常,因為有如此多的女性擔任領導職務並出現在發言人名單上。 我認為可以證明,結果是科學和對這場正在發生的災難的理解呈指數級增長。 科學家們站在彼此的肩膀上,通過合作加速了全球理解,最大限度地減少了地盤爭奪戰、競爭和自我展示。

可悲的是,年輕科學家的友情和重要參與所帶來的良好感覺與令人沮喪的消息形成了鮮明對比。 我們的科學家證實,人類正面臨著一場規模巨大的災難。


海洋酸化

  1. 是每年向海洋中排放 10 吉噸碳的結果

  2. 具有季節和空間以及光合作用呼吸變化

  3. 改變海洋產生氧氣的能力

  4. 抑制多種海洋動物的免疫反應

  5. 提高形成貝殼和珊瑚礁結構的能源成本

  6. 改變聲音在水中的傳播

  7. 影響使動物能夠找到獵物、自衛和生存的嗅覺線索

  8. 由於相互作用會產生更多有毒化合物,因此會降低食物的質量甚至味道

  9. 加劇缺氧區和人類活動的其他後果


海洋酸化和全球變暖將與其他人為壓力因素協同作用。 我們仍在開始了解潛在的互動會是什麼樣子。 例如,已經確定缺氧和海洋酸化的相互作用會使沿海水域的脫氧情況惡化。

雖然海洋酸化是一個全球性問題,但沿海生計將受到海洋酸化和氣候變化的不利影響,因此需要本地數據來定義和告知本地適應。 收集和分析本地數據使我們能夠提高預測多尺度海洋變化的能力,然後調整管理和政策結構以解決可能加劇低 pH 值後果的本地壓力因素。

觀測海洋酸化存在巨大挑戰:化學變化在時間和空間上的變化,可能與多種壓力因素結合,導致多種可能的診斷。 當我們結合許多驅動因素並進行複雜分析以確定它們如何累積和相互作用時,我們知道臨界點(滅絕的觸發)極有可能超出正常變異性,並且比一些更重要的進化能力更快複雜的生物體。 因此,更多的壓力源意味著生態系統崩潰的風險更大。 由於物種生存性能曲線不是線性的,因此同時需要生態學和生態毒理學理論。

因此,海洋酸化觀測的設計必須結合科學的複雜性、多重驅動因素、空間可變性和對時間序列的需求,以獲得準確的理解。 具有更強預測能力的多維實驗(觀察溫度、氧氣、pH 值等)應該受到青睞,因為迫切需要更深入的了解。

擴大監測還將確認變化發生的速度快於科學可以充分應用於理解變化及其對地方和區域系統的影響的速度。 因此,我們必須接受這樣一個事實,即我們將在不確定的情況下做出決定。 與此同時,好消息是(無悔)復原力方法可以成為對海洋酸化的負面生物和生態影響做出實際反應的框架。 這需要在某種意義上進行系統思考,即我們可以針對已知的加劇因素和加速因素,同時增強已知的緩解因素和適應性反應。 我們需要觸發當地適應能力的建設; 從而建立適應文化。 一種促進政策設計合作的文化,創造有利於積極適應和找到正確激勵措施的條件。

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霍巴特,塔斯馬尼亞,澳大利亞 - 谷歌地圖數據,2016 年

我們知道極端事件可以為社會資本合作和積極的社區道德創造這樣的激勵。 我們已經可以看到,海洋酸化是一場災難,它正在推動社區自治,與合作聯繫在一起,為適應環境創造條件和社區道德。 在美國,我們有多個州級科學家和決策者提供的應對海洋酸化的例子,我們正在努力爭取更多。

作為具體的合作適應策略的一個例子,通過解決基於陸地的養分和有機污染物來源來應對人類驅動的缺氧挑戰。 這些活動減少了養分富集,從而促進了高水平的生物呼吸脫氧)。 我們還可以通過以下方式從沿海水域提取過量的二氧化碳 種植和保護海草草甸、紅樹林和鹹水沼澤植物。  這兩項活動都可以提高當地的水質,以建立整體系統的彈性,同時為沿海生計和海洋健康帶來許多其他好處。

我們還能做什麼? 我們可以同時保持預防和主動。 可以支持太平洋島嶼和海洋國家努力減少污染和過度捕撈。 就此而言,昨天需要將海洋酸化對未來海洋初級生產產生負面影響的可能性納入我們的國家漁業政策。

我們在道德、生態和經濟方面都迫切需要盡快減少二氧化碳排放。

生物和人類都依賴於健康的海洋,而人類活動對海洋的影響已經對海洋中的生命造成了重大傷害。 人們也越來越多地成為我們正在創造的生態系統變化的受害者。

我們的高二氧化碳世界已經 h  

科學家們一致認為海水持續酸化的可怕後果。 他們同意支持人類活動的並發壓力源加劇負面後果的可能性的證據。 人們一致認為,可以在各個層面採取措施來促進復原力和適應性。 

簡而言之,科學就在那裡。 我們需要擴大監測範圍,以便為當地決策提供信息。 但我們知道我們需要做什麼。 我們只需要找到這樣做的政治意願。