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2024-05-08 16:00 浏览:6

海洋碱度增强对海洋生物群的影响为二氧化碳的去除带来了希望

The impact of ocean alkalinity enhancement on marine biota offers hope

海洋生物学家正越来越多地寻求通过实施海洋二氧化碳去除(CDR)战略来减轻人为气候干扰的方法。海洋碱度增强参数是一种旨在去除二氧化碳的非生物方法。增加海洋吸收二氧化碳能力的尝试可以通过将粉碎的矿物或溶解的碱分散到海洋表面来建立。

然而,这一行动的影响在很大程度上仍未得到探索。在最近发表在《科学进展》杂志上的一篇新报告中,美国加州大学圣巴巴拉分校的James a . gate和一个生态与发育生物学研究小组研究了石灰石产生的碱度对两个浮游植物功能群的生物生态学的影响——颗石藻(单细胞)Emiliania huxleyi(碳酸钙的生产者,负责大规模生产碳酸钙)和硅藻标本Chaetoceros sp.。现代海洋中的二氧化硅产生物。

Emiliania huxleyi是一种单细胞的海洋浮游植物,它出现在《科学进展》杂志的封面上,这两个分类群(球石藻和硅藻)对石灰岩激发的碱化反应相对于它们的生长速度和元素比例来说是中性的。该小组还注意到非生物降水,它将营养物和碱度从溶液中去除,以提供对海洋碱度增强的生物地球化学和生理反应的理解,从而为其更大的影响及其影响海洋生态系统的能力提供证据。

2015年《巴黎协定》:陆地和海洋的二氧化碳减排战略

在与国际气候变化专门委员会第五次评估报告相关的2015年《巴黎协定》中,研究人员和行业领袖设定了一个目标,将全球平均气温的增幅限制在远低于工业化前水平2°C的水平,同时将气温增幅限制在高于工业化前水平1.5°C的水平。

为了实现这一目标,专家组建议在海洋中采用与陆地类似的二氧化碳去除方法,同时减少排放,以达到每年去除90亿吨二氧化碳的要求。海洋碱度增强或人工海洋碱化过程,以及增强/加速的风化作用,为海洋二氧化碳的去除提供了一种非生物技术。该议定书因其巨大的碳储存范围而受到广泛关注,有可能缓解海洋酸化。

海洋的抗酸剂?

海洋碱度增强又称海洋碱化和加速风化;一种非生物海洋二氧化碳去除过程,促进了大量碳储存潜力,可能具有减轻海洋酸化的生态效益。利用这种技术,海洋学家的目标是恢复碱度,就像通过岩石风化恢复碱度一样,这在地球上的地质时间尺度上是自然发生的。

研究小组推断,通过提高海洋碱度来增加总碱度可以永久去除二氧化碳,从而建立一种准自然的方法来恢复脆弱栖息地的生态系统,比如受海洋酸化影响的珊瑚礁。在这项研究中,盖特利和他的同事研究了生物地球化学和生理反应利用两种生物地球化学方法增强石灰石启发的海洋碱度重要的代表种。The impact of ocean alkalinity enhancement on marine biota offers hope

碱化对碳的影响内特系统

在海洋碱度增强实验中,赫胥黎蛤和毛蚶的起始条件都在模型预测的目标情景范围内。总碱度在两种生物实验中有所不同,由于两种物种的营养吸收不同,结果也不同。在生物实验中,pH值也增加了,尽管这种增加更为明显。

科学家们探索了这两个物种的营养演变趋势以及生理和生物地球化学反应。例如,这两个物种的生长速度受到很好的限制,与中等和高总碱度处理下的生长速度相当。

前景

通过这种方式,詹姆斯·盖特利和他的同事们进行了一系列实验,研究海水碳酸盐化学变化背后的生物反应,pH值主要关注海洋碱度。生物地球化学对海洋碱度的反应在很大程度上仍然未知。向海洋表面添加碱度可以将二氧化碳锁定为多种形式的溶解无机碳,从而促进大气中二氧化碳流入海洋,促进全球碳循环。

虽然最初的研究结果表明,石灰石激发的碱度增强对球石藻和硅藻的生理生化几乎没有影响,但实验只考虑了两个物种,碱度对这种有限选择的影响可能会在更长的时间尺度上发生。

室内实验为理解海洋生态系统对海洋碱度增强的响应提供了步骤。进一步开展浮游植物群落和浮游植物功能群实验,探索海洋碱度增强对生态系统的潜在影响,并评估额外的二氧化碳去除技术的风险。

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