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海洋已到吸碳极限？
作者：曹婕 信息来源：外滩画报
海洋就像一个巨大的二氧化碳沉淀池，阻止更多的二氧化碳排放到大气中去。但是根据海洋学家最近的研究发现，海洋吸收二氧化碳的能力正在逐渐下降。当海洋失去了吸收二氧化碳的功能，不仅会让地球急速升温，也会影响到海洋自身的循环周期。
从大气中吸收二氧化碳，同时释放氧气，在这一点上，海洋有着和森林一样的作用。海洋仿佛一只巨大的二氧化碳沉淀池，仅在去年一年，海洋就吸收了23 亿吨碳，是人类全年释放二氧化碳总量的1/4，相当于美国在6 年内消耗的汽油量。
正是海洋这样强大的“吞吐”作用，地球才保持着今天这样的温度；如果那些累积的二氧化碳全部被释放到大气中去，地球将会变得灼热，令人难以生存。
然而科学家最近发现，与人类活动释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变得越来越弱。就在哥本哈根大会召开前夕，《自然》杂志刊登了一项研究成果。研究发现，燃烧化石燃料而产生的废气从20 世纪50年代开始飙升，然而自从上世纪80 年代以来，尤其是2000 年以后，海洋吸收率的增长速度却在放缓。
“这是一个很小的变化。” 萨马·凯迪瓦拉解释道，“然而我认为从长期来看，有一点非常明确而且不容忽视，那就是越来越多的废气将被留在大气之中。” 凯迪马拉是哥伦比亚大学拉蒙特- 多尔蒂地球天文台的海洋学家，也是此项研究的领导人。他认为，海洋正在触及它吸碳的极限。
“海洋也赶不上人类制造二氧化碳的速度了！”
在2000 年到2007 年间，因人类活动而造成的二氧化碳排放量以惊人的速度增长着，然而，海洋对二氧化碳的吸收却没有等比例增长，而是从27%降到了24%。3%，这个下降的幅度在凯迪马拉这样的海洋专家眼里，代表着一种巨大的衰退。“海洋也赶不上人类制造二氧化碳的速度了！”凯迪马拉说。当然，凯迪马拉也谨慎地指出，海洋吸收二氧化碳的总量并没有减少，但吸收率不再像过去那样随着二氧化碳的骤增而快速增长了。
在进行研究时，凯迪瓦拉和他的同事们收集了从1765 年到2008 年间海水温度和盐度的数据。除此之外，他们还收集了海洋中氯氟烃的含量。氯氟烃是海洋污染物的一种，在凯迪瓦拉的研究中，它被视为工业活动的指标，因为该化学物质可以起到“追踪者”的作用，帮助科学家计算出某种物质从海洋表面到海洋内部所需要的时间。
基于这些数据，他们建立了一个数学模型，目的是帮助他们追溯过去，找出在过去那么多年中，海洋所吸收的因人类活动而产生的碳。研究发现，当人为产生的碳在上世纪50 年代骤升时，海洋适应人类活动，也开始吸收更多的碳。但在近几十年中海洋吸收率的增长速度却在下降，特别是2000 年以来，海洋吸收率已经开始下降，但原因至今不明。
持续上升的二氧化碳排放量造成了海水酸性增强，这可能是导致海水对碳的吸收率下降的原因，这是因为酸性越高的水越不容易分解二氧化碳。同样的，二氧化碳在温度升高的水中也不易分解，这就是为什么以往二氧化碳排放量的40% 都是由南极洲附近的寒冷海洋吸收的。
海洋升温将破坏海水循环周期2004 年，美国国家海洋和气候管理局的萨宾和同事们曾在《科学》杂志上发表了一篇有关二氧化碳和海洋相关性的文章。当时，在对72000 次海水测量进行分析后，他们发现海洋在1800 年到1994 年间吸收了4760 亿吨二氧化碳，接近于排放总量的一半。“虽然我们用了完全不同的方法，但在可以比较的部分，我们的结果还是达成了一致。”萨宾在评价事隔五年发表的两篇文章时说，他当时对1994 年海洋吸收量的预测和凯迪瓦拉研究报告中的结果非常相似。
“如果把萨宾博士的发现比作一张单一而模糊的快照，那么我们的发现就可以称得上是一部短片了。”凯迪马拉根据两次测量对象的时间跨度作了生动的比喻。萨宾也赞同这种类比，但他也对凯迪瓦拉和他的合作者提出了自己的见解。他认为这项新的研究并没有将生物分解过程加入到研究范围中。
例如，一种叫做浮游生物的微型海藻在进行光合作用时就能吸收二氧化碳。当浮游生物死亡的时候，它们的残骸就会漂流到海洋深处并进行分解。几个世纪以来，自然界通过这一循环过程把碳留在了海底深处。这一过程并不会随着全球变暖而改变。萨宾所说的分解过程就是指藻类的贡献。
但是这种假设可能并不成立，很有可能会出现的情况是，当海水逐渐升温后，就会引发一系列效应，破坏这一自然周期。那些微型海藻在变得更酸的海水中，可能根本生活不下去。
在自然状况下，海洋是通过一系列的“泵”使全球的海水得以循环的。在这个“泵”水的过程中，冷而高密度的水会下沉，而富含营养的水就会上升。
然而，近几年来，一些“泵”却不再发挥作用，科学家们推测这是海水表面的温度上升造成的。一旦“泵”不再发挥作用，海水就会因缺少调和而使海洋深处的营养物无法上升，进而造成依靠营养物生存的浮游生物无法正常生长。
如果按照这一逻辑推论，越来越少的浮游生物将会导致光合作用的减少，毫无疑问，越来越多的二氧化碳只能被留在大气之中了。