又一“行星边界”拉响警报！海洋酸化的多维影响和连锁反应 - 海洋酸化化学反应机制解析

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2009年，科学家们基于对地球的研究，为人类活动设定了9个“行星边界”，分别是气候变化、生物多样性损失、生物地球化学流动（氮磷循环）、平流层臭氧消耗、海洋酸化、淡水利用、土地利用变化、大气气溶胶负载和化学污染。科学家曾发出警告，这些“边界”之间的相互作用，对维持一个稳定、宜居的星球至关重要。

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人类活动的不断扩张，对地球生态系统的影响日益加剧。此前，已有研究表明，人类活动已经导致6个“行星边界”阈值被突破，只有海洋酸化（ocean acidification）、空气污染和臭氧层状况三个指标在相对安全范围内。而海洋酸化，则一直处于“阈值”突破的临界点附近。

最新发表于《全球变化生物学》（Global Change Biology）上的研究则发现，海洋酸化的行星边界也在大约五年前达到。科学家结合计算机模型和海洋生物研究，结果表明，在海面以下200米处，全球60%的海水已经突破了酸化的“安全”限度，而全球地表海洋的这一比例超过40%。科学家表示，他们研究的海洋区域越深，发现的情况就越糟糕。

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每一个“边界”的突破，都可能对其他“边界”产生连锁反应。海洋酸化，将对海洋生物、生态系统以及人类生产生活产生多维影响。首当其冲的，酸化的海水会损害珊瑚、贝类和浮游植物的钙化过程，难以构建碳酸钙骨骼的珊瑚礁结构减弱，牡蛎等贝类在形成壳时也面临困难。

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图片拍摄 熊昱彤

此外，海洋酸化还会影响作为海洋食物链基础的浮游植物的生长和繁殖，进而对不同生物群体（如鱼类、软体动物、棘皮动物和甲壳动物）的生存、生长、发育和繁殖产生负面影响。除海洋生物之外，海洋酸化还会影响海洋吸收二氧化碳的能力。如果海洋太酸，散热功能就会减弱，从加剧全球暖化和气候改变。这些连锁反应将进一步加剧地球生态系统的压力，对人类社会的可持续发展构成挑战。

图片拍摄 熊昱彤

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说到这里，笔者有必要再科普下“生态超载日”的概念，“生态超载日”又被称为“ 生态越界日 ”或“ 生态负债日 ”，从这一天开始，就意味着人类已经用光了本年度可再生的自然资源总量，并开始透支使用属于明年的资源。

地球的生态承载力是有限的，平均到每一年可供人类使用和消耗的生态资源总量也是有限的。但是，以目前人类消耗资源的速度和总量计算，大概需要1.75个地球，才能满足人类的需求。

行星边界和生态超载日不断提醒我们，必须要采取行动，为地球生态减负。尽己所能，减缓自然资源的消耗速度，抑制二氧化碳排放；减少使用塑料制品，降低废弃物处理所带来的环境影响；避免依赖化学肥料和农药，重塑土壤健康；遏制森林砍伐与非法捕猎行为，为野生动物争取生存和繁衍的空间……

可以想象：如果一个人，蒙着眼睛，同时不停地走向9个悬崖边缘，就会明白我们正在面临一种怎样的紧迫危机感。在人类掉落悬崖之前，我们必须要建立安全护栏，让地球尽早回到“安全运行”的空间。

小科普：

行星边界（（planetary boundaries）），是一个包含环境边界的地球系统过程的概念，定义了一个“人类安全运行空间”，并指出跨越一个或多个行星边界可能是有害的，甚至是灾难性的。

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地球生态超载日(Earth Overshoot Day)的概念最早由全球生态足迹网络(Global Footprint Network)提出，是指人类到一年中的某一个特定日期为止，人类对自然资源的消耗已超过地球在这一年可以产出的资源总量。

地球超载日的计算方法：

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地球的生物承载力(地球当年能够产生的生态资源量)除以人类的生态足迹(人类当年的需求)，再乘以365(一年的天数)，即(地球的生物承载力/人类的生态足迹)× 365 =地球生态超载日。

文|Cherry 审核|Tammy 编辑|Vicky

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参考链接：

1.海洋酸化已达临界，40%表层海洋突破“安全”限度；血液样本可提前三年诊断癌症 | 今天的科技头条 | 新闻频道 | 领研网

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2.突破第七个行星边界，科学家：海洋酸化成定局_影响_二氧化碳_排放

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3.还差一天，地球进入本年度“超支”状态｜地球生态超载日_澎湃号·政务_澎湃新闻-The Paper