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第六章 環繞我們的海洋

地中海射線帽貝(Patella caerulea

阿拉貢堡(Castello Aragonese)是一座從第勒尼安海中筆直升起的小島,看起來就像只烏龜一樣。它位於那不勒斯南方約30公里處,可以從較大的伊斯基亞(Ischia)島上通過一座又長又窄的石橋到達。在橋的盡頭有個售票亭,花10歐元買張票就能讓你爬上那座賦予這個小島名字的壯觀城堡,或者更準確地說,是乘電梯上去。城堡中有一個中世紀刑訊用具展覽,還有一間很有意思的酒店和一家室外咖啡廳。在夏天的夜晚,這家咖啡廳應該是個絕好的去處,既可以品嚐金巴利開胃酒,又可以遙想恐怖的過去。

像許多其他的小地方一樣,阿拉貢堡也是極其巨大的自然偉力的產物,具體來說是非洲板塊向北的漂移,每年能讓的黎波里向羅馬靠近兩三厘米的樣子。沿著兩個板塊間的複雜岩層褶皺,非洲板塊被壓進了歐亞板塊中,有點像是一塊金屬板被硬塞進熔爐之中。這個進程偶爾會導致劇烈的火山噴發。其中發生在1302年的那次火山噴發令伊斯基亞島上的全部居民不得不躲到了阿拉貢堡。大多數情況下,這個板塊漂移的進程只是讓海底的一些孔洞中冒出一串串的氣泡而已。這些氣泡裡百分之百都是二氧化碳。

二氧化碳有很多有趣的性質。其中之一就是能夠溶解於水中形成酸。我是在旅遊淡季一月底去的伊斯基亞島,專門要到那冒著氣泡的酸化海灣中游泳。海洋生物學家傑森·霍爾-斯賓塞(Jason Hall-Spencer)和瑪麗亞·克裡斯蒂娜·布亞(Maria Christina Buia)答應帶我去看海底那些冒泡的洞口,前提是天氣預報說的暴風雨並未到來。出海那天是陰冷的天氣,天空是灰色的,我們乘著一條改造成考察船的漁船顛簸前進。我們繞著阿拉貢堡,在距島上崖壁近20米處下錨。在船上,我看不到那些洞口,但能看到它們存在的跡象。籐壺組成了一條發白的條帶,繞在島的根基上,只有洞口上方沒有籐壺生長。

「籐壺生命力很強。」霍爾-斯賓塞評論道。他是英國人,滿腦袋暗金色的頭髮四處支稜著。他身上穿著低溫潛水服,能夠保證身體不被弄濕,但看上去就像是要去太空旅行一樣。布亞是意大利人,長著及肩的紅棕色頭髮。她把衣服脫掉,露出泳衣來,然後以專業的動作穿上了潛水服。我試著學她的樣子穿上專為此行租借的潛水服。當我費力地拉扯背後的拉鏈時,我意識到這件潛水服大概小了半號。我們都戴好面罩,穿好腳蹼,一起翻入水中。

海水冰冷徹骨。霍爾-斯賓塞帶著一把小刀。他從岩石表面撬下一些海膽拿給我看。它們的刺像墨水一樣黑。我們沿著島的南側繼續游向那些海底的洞口。霍爾-斯賓塞和布亞不時停下來收集標本,有珊瑚、海螺、海藻、貽貝。他們把這些標本放在身後拖著的一個網兜中。當我們離得足夠近時,我看到了從海底升起的那些氣泡,就像是一串串水銀珠。一片片海草在我們下方搖曳,草葉是種詭異的艷綠色。我後來才知道,這是因為缺乏一種通常附著在其表面上、會令其顏色變暗的微生物。我們離洞口越近,能收集的標本就越少。海膽沒有了,貽貝和籐壺也沒有了。布亞發現一些倒霉的帽貝附在岩石上。它們的殼已經薄到幾近透明了。一大群水母漂過來,投下比海水稍暗的陰影。

「小心,」霍爾-斯賓塞警告我,「它們會蜇人。」

自從工業革命開始,人類已經燃燒了足夠多的化石燃料,包括煤、石油以及天然氣,共向大氣中添加了3650億噸的碳。去森林化則貢獻了另外1800億噸。每年,我們還要向空氣中排放約90億噸,約合每年增加6%。以上這些行為的結果就是,今天空氣中的二氧化碳濃度略高於0.04%,超出過去80萬年間任意時期的水平,很可能也高於過去幾百萬年間任意時期的水平。如果目前的趨勢持續下去,二氧化碳濃度將會在2050年超過0.05%,差不多是工業時代之前水平的兩倍。據預計,這樣的增長幅度會導致全球平均氣溫上升2~4℃,進而引發一系列改變世界的事件,包括大多數現存冰川的消失,低海拔島嶼和沿海城市的淹滅,以及北極冰蓋的融化。但這還只是故事的一部分而已。

海洋覆蓋著70%的地球表面。只要水和空氣有接觸的地方,就會有兩者間物質的交換。大氣中的氣體成分會溶解到海水中,而海水中溶解的氣體也會釋放到大氣中。當兩者達到平衡時,溶解的量與釋放的量就基本一樣了。我們對於大氣成分的改變會打破這種平衡:進入水中的二氧化碳多於從水中出來的量。這樣一來,人類實際上是在持續向大海中注入二氧化碳,遠超過那些海底的洞口釋放的量,而且是從表面而非底部注入的,還是全球性的。今年海洋將會吸收25億噸的碳,預計明年還會再吸收25億噸。實際上,每個美國人每天向海水中注入的碳超過3公斤。

拜所有這些額外的二氧化碳所賜,海洋表層水體的平均pH值已經從8.2降低到了8.1。就像地震的裡氏震級一樣,pH值也是按對數計算的,也就是說,即使數值上只改變了這麼一點點,實際情況的變化也將是巨大的。pH值降低0.1意味著海洋的酸度比1800年提高了30%。假設人類繼續燃燒化石燃料,海洋將持續吸收二氧化碳,從而加劇酸化。如果排放情況照舊不變的話,表層海洋的pH值將會在21世紀中葉降到8.0,並在世紀末降到7.8。到了那時候,海洋的酸度將比工業革命之前提高150%。[2]

由於海底洞口持續湧出的二氧化碳,阿拉貢堡周圍的海水為全球範圍內的海水提供了一個幾乎完美的預演。這就是為什麼我要在一月份潛入這座島周圍凍得我漸漸僵硬的冰冷海水中。在這裡,你可以在未來的海水中游泳,甚至是淹死——這想法讓我不禁一陣恐慌。

當我們回到伊斯基亞島的港口時,起風了。甲板上雜亂地堆放著用光的氣瓶,滴水的潛水服以及一箱箱滿滿的標本。這些東西從船上卸下來之後,都要靠人提著穿過狹窄的街道,帶回當地的海洋生物學考察站。考察站坐落在一處陡峭的岬角上,俯瞰著大海,是由19世紀的一位德國博物學家安東·多恩(Anton Dohrn)建立的。在門廊裡,我注意到牆上掛著一封信的複製品,是由查爾斯·達爾文寫給多恩的。在信中,達爾文表示從一位他們共同的朋友那裡獲知多恩工作過度勞累,表達了他對多恩的關切。

布亞和霍爾-斯賓塞把從阿拉貢堡島周圍採集來的動物安置在地下實驗室的水箱中。這些動物在我非專業的眼光來看都很遲鈍,甚至可能已經死了。但過了一會兒之後,它們開始搖擺自己的觸手,搜尋食物。其中有一隻海星少了一隻腿,有一大團珊瑚體型細長,還有一些海膽用自己那幾十條像線一樣的「管狀腳」在水箱裡逛來逛去。(海膽的每條管狀腳都是用液壓力量來控制的,靠水的壓力來伸出或縮回。)還有一條長達15厘米的海參,很不幸,長得就像一條血腸,甚至更糟,像是一條大便。在寒冷的實驗室裡,海底洞口的破壞作用得以清晰呈現。颶風鍾螺(Osilinus turbinatus)是一種常見的地中海海螺,殼上有交替的黑色和白色斑點,花紋就像是蛇皮一樣。水箱中的颶風鍾螺殼上卻沒有花紋,因為帶脊的外層都已經被腐蝕掉了,暴露出裡面全白的平滑內層。地中海射線帽貝形狀就像是中國的斗笠。水箱中的一些地中海射線帽貝的外殼受到了嚴重的破壞,透過殼已經能看到裡面油灰色的肉質部分了。這些帽貝看起來就像是在酸裡泡過一樣,從某種意義上來講也的確如此。

「因為,pH值是很重要的,我們人類的身體花費了很多的能量來確保我們的血液維持在一個恆定的pH值上。」霍爾-斯賓塞一邊說一邊提高了聲音,以蓋過流水的噪聲。「但是一些這樣的低等動物沒有那種生理機能來維持pH值。它們只能忍受外界發生的一切,於是被逼到了超出極限的地步。」

稍後吃比薩的時候,霍爾-斯賓塞給我講了他第一次去那些洞口的情況。那是2002年的夏天,他當時正在一條意大利科考船「烏拉尼亞女神號」上工作。在一個炎熱的日子裡,「烏拉尼亞女神號」經過伊斯基亞島,船員們決定停船下錨,下海游泳。有些知道那些洞口的意大利科學家帶著霍爾-斯賓塞去看看,只是為了好玩而已。他很享受這種新奇的體驗,在一串串氣泡之間游泳,就像是在香檳酒中泡澡一樣。不過,收穫不僅於此,這次體驗令他開始思考一個問題。

當時,海洋生物學家剛開始認識到酸化所帶來的危害。人們已經得出了一些枯燥的計算結果,並在實驗室內飼養的動物身上進行一些初步的實驗研究。霍爾-斯賓塞想到,這些洞口可以用來開展一種更大膽的新研究。這不僅僅將涉及幾種在水箱裡飼養的生物,更包括幾十種在自然環境中生活繁衍的物種——如果你願意的話,也可以說是在天然的非自然環境中。

阿拉貢堡周圍的洞口製造了一種pH值梯度。在島的東側岸邊,海水幾乎沒受什麼影響。這個區域被認為代表了目前的地中海。當你逐漸靠近那些洞口時,海水的酸度逐漸增加,pH值逐漸下降。霍爾-斯賓塞在研究中總結出了一張不同生命形式隨pH值梯度分佈的地圖,代表了全世界海洋未來發展的地圖。這就像是獲得了一台水下的時間機器一樣。

霍爾-斯賓塞花了兩年時間才重新回到伊斯基亞島。那時他沒有研究資金來源,也就很難讓任何人認真對待他的想法。因為負擔不起房租,他只好在崖壁上的突出部分搭帳篷睡覺。為了採集標本,他還曾經用過別人不要的塑料水瓶。「當時有那麼點魯賓遜的范兒。」他這樣告訴我。

最終,他還是說服了一些人相信他所做的事情,其中也包括布亞在內。他們最初的任務就是對島周圍的pH值水平進行詳細的測量。然後,他們對於在不同pH值區域內生活的生物種類進行了普查。為此,他們要沿著岸邊放置金屬框,再記錄每個框裡面附著在岩石上的每一隻貽貝、籐壺和帽貝。他們還需要連續數個小時坐在水底,數游過的魚類。

在遠離洞口的海水中,霍爾-斯賓塞和他的同事發現了相對典型的地中海物種組合。其中包括金色海綿(Agelas oroides),看起來有點像是包裝用的泡沫塑料;叉牙鯛(Sarpa salpa),一種常見的食用魚,偶爾可能會引發幻覺;黑海膽(Arbacia lixula),顏色微微發紫。這個區域還生活著硬叉節藻(Amphiroa rigida),一種長著刺的粉紅色海藻;以及仙掌藻(Halimeda tuna),一種綠色的海草,長得像是一連串碟片。(普查僅限於肉眼可見的生物。)在這個不受洞口影響的區域,共統計了69個動物物種和41個植物物種。

當霍爾-斯賓塞和他的團隊在更靠近洞口的區域布下分區框時,他們得到的普查結果大不一樣。[3]比如顏色淺灰的穿孔籐壺(Balanus perforatus),長得就像是一座微型火山,從西非直到英國威爾士都很常見,數量巨大。然而在pH值為7.8的區域中,穿孔籐壺消失了,而這裡的海水只不過相當於不太久遠的未來。地中海貽貝(Mytilus galloprovincialis)是一種原產於地中海的藍黑色貽貝,適應性極強,以至於成為世界上很多其他地區的入侵物種。然而它們也在這裡消失了。同樣消失的還有長珊瑚藻(Corallina elongata)和藥用珊瑚藻(Corallina officinalis),都是暗紅色的硬質海草;馬旋鰓蟲(Pomatoceros triqueter)是一種龍骨蟲;三個物種的珊瑚;幾個物種的海螺;以及一種叫挪亞方舟貝(Arca noae)的軟體動物。總體來講,在不受洞口影響的區域發現的物種中,有三分之一沒有出現在pH值為7.8的區域。

「很不幸,最明顯的轉折點,也就是生態系統開始崩塌的轉折點,就在pH值大約7.8左右,預計將會出現在2100年的海洋。」霍爾-斯賓塞用英國人特有的輕描淡寫告訴我,「這也算是相當驚人了。」

自從霍爾-斯賓塞於2008年發表了關於洞口系統的第一篇論文之後,人們對於酸化及其影響的熱情立刻被引爆了。國際性的研究項目如「海洋酸化的生物學衝擊」(BIOACID)和「歐洲海洋酸化項目」(EPOCA)都有了資助,成百上千的實驗研究得以開展。這些實驗的地點,有的在船上,有的在實驗室裡,還有被稱為中型實驗生態系統的封閉空間,那是一小片可以人為控制其條件的真正海洋。

一次又一次地,這些實驗證實了二氧化碳濃度提高所帶來的危害。雖然有許多物種顯然可以過得不錯,甚至在酸化的海洋中生長得很旺盛,但也有很多的物種做不到這一點。有些生物被證明是很脆弱的,比如小丑魚和太平洋牡蠣,它們往往是水族館裡或餐桌上的熟面孔;其他一些可能不那麼吸引人(或者不那麼好吃),但卻可能對於海洋生態系統更為重要。例如單細胞浮游植物赫氏球石藻(Emiliania huxleyi)就是其中之一。這種球石藻把自己包裹在微型的方解石盤中。在顯微鏡下觀察,它看起來就像是某種瘋狂的藝術作品:一個表面貼滿紐扣的足球。在一年中的某些特定時期,赫氏球石藻會大量出現,把廣闊海域變成乳白色。它構成了很多海洋食物鏈的基底。海蝴蝶(Limacina helicina)是一種翼足目的海螺,長得像是帶翅膀的蝸牛。它生活在北冰洋裡,是很多更大型動物的重要食物,包括鯡魚、鮭魚和鯨。上述兩種生物似乎對酸化高度敏感:在一項中型實驗生態系統的研究中,赫氏球石藻在二氧化碳水平提高後全部消失了。[4]

烏爾夫·希博塞爾是來自德國基爾海洋地質科學-亥姆霍茨中心一名主攻生物學方向的海洋學家,主持有若干項重大的海洋酸化研究,地點位於挪威、芬蘭以及斯瓦爾巴特群島近海。希博塞爾發現,在酸化的海水中活得最好的那些物種主要是不足2微米的浮游生物。它們太小了,以至於自己形成了一套微型的食物網。當這些超微型浮游生物的數量增加時,它們用掉了更多養分,大型生物就此遭殃。

「如果你問我未來會發生什麼,我認為我們手上最確鑿的證據表明,將會出現生物多樣性的下降。」希博塞爾告訴我說,「一些具有高度忍耐力的生物將變得數量龐大,但也會喪失整體的多樣性。這是過去每一次物種大滅絕中所發生過的事情。」

海洋酸化有時與全球變暖並稱「邪惡雙子」。這種諷刺的說法可謂名副其實,甚至可能有些太客氣了。沒有一種單一的機制可以解釋歷史上的所有物種大滅絕,然而海洋化學成分的改變似乎是一個很好的指示器。海洋酸化至少在五次大滅絕中的兩次(二疊紀末期和三疊紀末期)起了一定作用,而且很可能在另一次(白堊紀末期)中也是主要因素。人稱「多爾斯階更替」(Toarcian Turnover)的滅絕事件發生於1.83億年前的侏羅紀。在這次事件中,有確鑿證據表明出現了海洋酸化。[5]古新世末期也有類似的證據,那是約5500萬年前,當時一些海洋生物遭遇了嚴重的危機。

「噢,海洋酸化,」扎拉斯維奇曾在多布崖告訴我,「這一來要留下多麼可怕的一層哪。」

為什麼海洋酸化如此危險?這個問題之所以難於回答,只是因為答案實在太多了。酸化可能對一種生物不同的基礎生理過程造成影響,比如代謝、催化酶的活性以及蛋白質的功能,具體取決於這種生物調節其自身內在化學環境的能力強弱。由於酸化會改變微生物種群的構成,也就改變了關鍵營養物質的可獲取性,比如鐵和氮。基於類似的原因,酸化改變了穿過水體的光線強弱;基於另一些不同的原因,酸化還能改變聲音傳播的方式。(籠統來講,酸化會讓海洋變得更嘈雜。)酸化似乎很可能促進有毒藻類的生長。它還會對光合作用造成巨大影響——很多植物物種有可能受益於提高的二氧化碳水平——也會改變水中溶解金屬形成化合物的情況,在某些條件下產生有毒的物質。

在眾多可能造成的衝擊之中,最嚴重的一個或許要牽涉到被稱為鈣化者(calcifier)的一群生物。(鈣化者這個術語包括了任何能夠用碳酸鈣礦物來構建外殼或外骨骼的生物,除動物之外,也包括用碳酸鈣礦物來建造內部架構的水生植物。)海洋中的鈣化者是形形色色的不同生物。像海星和海膽一樣的棘皮動物是鈣化者,像蛤和牡蠣等軟體動物也是鈣化者。同樣是鈣化者的還包括甲殼綱的籐壺。許多種類的珊瑚是鈣化者,這是它們建築那些最終成為珊瑚礁的塔狀構造的方式。許多種類的海草是鈣化者,它們摸起來是堅硬的,而且易碎。珊瑚藻也是鈣化者,這種微小的生物生長在一起時,看起來就像是一抹粉色的油漆。腕足類動物是鈣化者,球石藻、有孔蟲以及許多種類的翼足目動物也都是鈣化者。這份名單還可以一直寫下去。據估計,鈣化作用的演化在生命歷史上獨立出現的次數不下20次,而且很可能還要高於這個數字。[6]

從人類的角度來看,鈣化有點像是建築工作,又有點像是煉金術。為了建造它們的殼或外骨骼或方解石板,鈣化者必須把鈣離子(Ca2+)和碳酸根離子()結合到一起,形成碳酸鈣(CaCO3)。但是,以在正常海水中獲得的離子濃度,鈣和碳酸無法彼此結合。因此實際上,鈣化者必須在鈣化地點改變水體化學環境,從而促成它們自己的化學反應。

海洋酸化增加了鈣化的成本,因為可以用於生產碳酸鈣的碳酸根離子濃度下降了。[7]如果還是用建築工作來打比方的話,這情況就像是你想要蓋一棟房子,可是有人不停地從你這裡偷磚。海水酸化得越嚴重,鈣化者就要消耗越多的能量來完成必需的生理過程。在某個pH值上,海水徹底變成腐蝕性的,固態的碳酸鈣開始溶解。這就是為什麼離阿拉貢堡洞口太近的帽貝,最終會在殼上出現穿孔。

實驗室裡的實驗研究表明,鈣化者尤其將遭受海洋pH值下降的嚴重衝擊,而阿拉貢堡的消失物種名單證實了這一點。在pH值為7.8的區域,消失物種有四分之三是鈣化者。[8]其中包括幾乎無處不在的穿孔籐壺,生命力極強的地中海貽貝以及馬旋鰓蟲。其他消失的鈣化者還有狐蛤(Lima lima),一種常見的雙殼綱動物;斑紋鍾螺(Jujubinus striatus),一種巧克力色的海螺;以及叫作沙蟲螺(Serpulorbis arenarius)的軟體動物。與此同時,有鈣化功能的海草全部消失了。

據在這一地區工作的地質學家說,阿拉貢堡的這些洞口湧出二氧化碳氣體的歷史長達數百年,甚至還要更久。任何軟體動物、籐壺或者龍骨蟲如果能夠在幾個世紀的時間裡變得適應低pH值的環境,那麼它們肯定已經這樣做了。「它們有一代又一代的時間去適應這裡的環境,但卻始終沒有做到。」霍爾-斯賓塞如是評論道。

此外,如果pH值降得更低,對於鈣化者來說就更糟糕。在靠近那些洞口的地方,冒出來的二氧化碳氣泡已經連成了一條氣體帶。霍爾-斯賓塞發現那裡沒有任何鈣化者。事實上,在那個停車位大小的區域裡存活下來的生物只有幾種頑強的本地藻類,一些入侵藻類,一種蝦,一種海綿,還有兩種海蛞蝓。

「在氣泡冒出來的地方,你不會看到任何鈣化生物,完全沒有。」他告訴我,「想像一下,在一個被污染的港口裡,你往往只能找到寥寥幾種像野草一樣頑強的生物,成功地應對了劇烈變化的環境。但是在這兒,只要提高二氧化碳濃度,你就能看到這種景象了。」

迄今為止,人類排入大氣的二氧化碳中差不多有三分之一都被海洋吸收了。這相當於1500億噸,相當震撼。[9]與人類世的其他許多方面一致,驚人之處不僅在於其規模,更在於其速度。為了方便理解,我們不妨用酒精來做個不怎麼恰當的比喻:同樣是喝掉半打啤酒,在一個月內喝完和在一小時內喝完,對於你血液化學組成的影響是有很大區別的。加入等量二氧化碳,在一百萬年內加入或是在一百年內加入,對於海洋化學組成的影響也是有很大區別的。對於你的肝臟而言,攝入酒精的速率是關鍵;對於海洋而言,速率同樣是關鍵所在。

如果我們向空氣中排放二氧化碳的速度更慢一些,像岩石風化這樣的地質學過程就會來扮演對抗酸化的角色。而實際上,事情發生得太快,那些緩慢起效的力量來不及發揮作用。正如蕾切爾·卡森之前對一個非常不同但又同樣重大的問題所做的評論:「時間是必不可少的關鍵要素,但現代社會所缺少的恰恰是時間。」[10]

在哥倫比亞大學拉蒙特-多爾蒂地球觀測所,巴貝爾·霍尼施(Barbel Honisch)領導的一組科學家近期發表了一篇綜述,總結了在地質歷史的久遠過去曾經發生過二氧化碳改變的證據。文中寫道,即使在歷史上發生過若干次嚴重的海洋酸化,但是「沒有任何一次過去的事件完全符合」當前正在發生的情況,這是由於「目前正在進行的二氧化碳排放有著前所未有的高速」。實際上,本來就沒有多少方法可以向空氣中迅速注入數億噸的碳。對於二疊紀末期大滅絕,人們能找到的最佳解釋就是今天西伯利亞地區的大規模火山爆發。但即使是這樣一個形成了今天所謂西伯利亞暗色巖的壯闊事件,其所排放的碳按年來計算,可能仍不及我們的汽車、工廠以及發電廠的碳排放量。[11]

通過燃燒煤和石油等礦藏,人類把數千萬年來——大多數情況下是數億年來——所隔絕起來的碳重新釋放到空氣中。在這個過程中,我們不僅是在開地質歷史的倒車,並且是以一種極不正常的速度。

在學術期刊《海洋學》的一期特刊中,賓夕法尼亞州立大學的地質學家李·孔普和布里斯托爾大學的氣候模型學家安迪·裡奇韋爾共同撰文評述酸化問題:「當前地球所經歷的就像是一場巨型實驗,這在地質學上是異乎尋常的,也很可能是地球歷史上前所未有的。造成這一切的關鍵就是二氧化碳的排放速率。」[12]如果人類在這條路上持續走下去的話,「那麼在我們這顆星球的歷史上,人類世留下的地質學印記所體現出來的事件,即便不是最為災難性的事件之一,也一定是最為顯著的事件之一」。


[1] 本章標題即蕾切爾·卡森1951年暢銷作品書名。——譯者

[2] 注意pH值範圍是0~14。7代表中性,高於7代表鹼性,而低於7代表酸性。天然海水是鹼性的,所以,通常被稱為「海洋酸化」的pH下降過程也可以叫作「海洋鹼性的下降」,相對而言就沒那麼好記了。

[3] Jason M.Hall-Spencer et al.,「Volcanic Carbon Dioxide Vents Show Ecosystem Effects of Ocean Acidification,」Nature 454(2008):96-99.Details from supplementary tables.

[4] Ulf Reibesell,personal communication,Aug.6,2012.

[5] Wolfgang Kiessling and Carl Simpson,「On the Potential for Ocean Acidification to Be a General Cause of Ancient Reef Crises,」Global Change Biology 17(2011):56-67.

[6] Andrew H.Knoll,「Biomineralization and Evolutionary History,」Reviews in Mineralogy and Geochemistry 54(2003):329-356.

[7] 二氧化碳溶於水之後,一部分仍以二氧化碳的形式存在,pH值不改變,另一部分則與水分子結合形成碳酸(H2CO3)。碳酸的分解有兩種形式:一個碳酸根離子和兩個氫離子(H+);或一個碳酸氫根離子()和一個氫離子(H+)。它們之間的平衡狀態在不同pH值範圍內是不同的。在海洋酸化的情況下,也就是pH值在8.2~7.8之間時,溶解更多的二氧化碳會同時抬高氫離子濃度和碳酸氫根離子濃度,但是前者要多於後者,從而導致多出來的氫離子與碳酸根離子的結合,進一步補足碳酸氫根離子。這就引發了對碳酸根離子的進一步消耗,結果造成了二氧化碳濃度提高時碳酸根離子濃度反而下降的現象。——譯者

[8] Hall-Spencer et al.,「Volcanic Carbon Dioxide Vents Show Ecosystem Effects of Ocean Acidification,」Nature 454(2008):96-99.

[9] 關於二氧化碳大氣排放和海洋吸收的最新數值,感謝NOAA-PMEL碳計劃的克裡斯·薩拜因(Chris Sabine)提供幫助。

[10] Rachel Carson,Silent Spring,40th anniversary ed.(Boston:Houghton Mifflin,2002),6.

[11] Jennifer Chu,「Timeline of a Mass Extinction,」MIT News Office,published online Nov.18,2011.

[12] Lee Kump,Timothy Bralower,and Andy Ridgwell,「Ocean Acidification in Deep Time,」Oceanography 22(2009):105.