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珊瑚礁是海洋特別是熱帶地區(qū)海洋生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。珊瑚蟲通過分泌碳酸鈣，在身體四周筑造了一間“小房子”，而珊瑚礁就是一代代珊瑚蟲留下的“空房子”。神奇的珊瑚礁還為眾多海洋生物提供了生存家園，堪稱“海中熱帶雨林”。

然而，科學(xué)家們多年研究認為，到本世紀末，人類可能將面對一片沒有珊瑚的海洋。與此同時，數(shù)萬種以珊瑚礁為家的海洋生物也將一同消失。

這一預(yù)測并非危言聳聽。近日，對澳大利亞大堡礁的研究發(fā)現(xiàn)，新生珊瑚數(shù)量比歷史同期下降了89%。如果沒有新生珊瑚不斷合成新“房子”，即便像大堡礁這樣綿延2000多千米的巨型珊瑚礁群，也會在幾十年內(nèi)被海浪逐漸瓦解。

究竟是什么導(dǎo)致了珊瑚的減少?珊瑚的繽紛色彩主要源于體內(nèi)共生的蟲黃藻。這種單細胞生物能為珊瑚提供能量物質(zhì)。當海水升溫到一定程度時，蟲黃藻的生活狀態(tài)發(fā)生改變，不生產(chǎn)能量而產(chǎn)生有毒物質(zhì)。珊瑚于是會將蟲黃藻全部吐出體外，造成所謂的“白化”現(xiàn)象。失去蟲黃藻這一重要的能量來源，珊瑚只能面對死亡的結(jié)局。

全球性的珊瑚白化浪潮越來越頻繁，每五六年就會出現(xiàn)一次。不過，由于白化的誘因在于氣候變化造成的海水溫度上升，而高緯度海區(qū)原本寒冷的海水，升溫后可能就會變得適宜珊瑚生長了，所以這并不是珊瑚面對的最大危機。

與海水溫度上升相比，海洋酸化才是珊瑚無處可躲的困境。海洋酸化也是由于二氧化碳過量排放造成的。隨著大氣中二氧化碳濃度的不斷攀升，溶解在海水中的二氧化碳也會越來越多。實際監(jiān)測表明，全球海洋表層的pH值已經(jīng)從工業(yè)革命初期的8.2下降到了8.1，而到本世紀末很可能會降到7.8。

雖然7.8的pH值仍代表堿性環(huán)境，不會溶解構(gòu)成珊瑚礁的碳酸鈣，但是近年來的研究發(fā)現(xiàn)，pH值每降低一點，合成碳酸鈣所需要的能量就會變高一點。隨著珊瑚蟲把越來越多的能量用于碳酸鈣合成，它們可用來抵御病蟲害、抵抗環(huán)境壓力甚至是繁育后代的能量就會越來越少，瀕臨滅絕。

珊瑚的問題只是冰山一角。海洋中還生活著數(shù)量眾多、像珊瑚一樣需要在生命過程中合成碳酸鈣的生物，大到貝類、海螺，小到某些單細胞的藻類，統(tǒng)稱為鈣化者。許多實驗證實，當pH值降到7.8時，鈣化者將無法再利用自身能量來合成碳酸鈣。換句話說，如果海洋持續(xù)酸化，在本世紀末的海洋中，現(xiàn)有的多數(shù)鈣化者都可能無法生存。

更令科學(xué)家們擔憂的是，鈣化者雖不起眼，但卻是海洋食物鏈網(wǎng)的重要基礎(chǔ)。如果不能盡快減少二氧化碳的排放，一旦海洋環(huán)境發(fā)生顯著改變，面臨消失的將不僅僅是珊瑚。

(作者葉 盛，為北京航空航天大學(xué)教授)