珊瑚，表面上看是植物，其實是動物，與?？兄H緣關系。它們過濾、采食水中的浮游生物，分泌碳酸鈣骨架，隨著時間的推移，這些碳酸鈣骨架就累積形成了珊瑚礁——海洋中生物多樣性最豐富的生態(tài)系統(tǒng)。世界上最大的生物構(gòu)造——澳大利亞東海岸外的大堡礁，就是珊瑚一代代累積的結(jié)果。在許多熱帶溫暖海域，生長著色彩絢麗的淺水珊瑚(它們的色彩之所以如此絢麗，主要原因在于生活在珊瑚蟲細胞內(nèi)部的共生藻的作用)，而在海洋更深處，則生長著眾多不太為人所知的冷水珊瑚。在歐亞大陸的西側(cè)，從挪威向南直到非洲沿岸的漫長的海岸下面，就隱藏著一條長達4500千米的冷水珊瑚帶，其長度大約為澳大利亞大堡礁的2.5倍。在幽暗的海水下，叢叢密密生長的珊瑚令人嘆為觀止，它們同樣是眾多海洋魚類生活的家園，其生物多樣性堪與熱帶珊瑚媲美。曾經(jīng)有科學家僅在一株冷水珊瑚上就發(fā)現(xiàn)了130多種海洋生物。由于冷水珊瑚普遍生長在洋面以下100～1000米的漆黑冰冷的深海海域，連科學家也僅僅在十多年前才證實了它們的真實存在。對它們的情況更是知之甚少。

那么，海洋酸化會對珊瑚產(chǎn)生什么樣的影響呢?根據(jù)化學基礎知識可知，二氧化碳溶解于水，與水結(jié)合生成碳酸，碳酸的一部分以原來的形式保留在水中，而大量的則分離成酸性的氫離子和碳酸氫根離子，化學家通常用人們熟悉的pH值來量化氫離子：pH值下降1個單位，相當于氫離子濃度提高到原來的10倍，水的酸性更強；pH值上升一個單位，相當于氫離子濃度下降為原來的1/10，水的堿性更強中性pH值(純水的pH值)為7。原始海水的pH值為8～8.3，這意味著在自然狀態(tài)下，海水略帶堿性。

海洋中有兩種富含鈣的巖石：文石和方解石，海洋中的碳酸鈣就是由這兩種巖石溶解而來的。海洋中的動物性浮游生物(翼足類)和珊瑚通常利用文石的碳酸鈣構(gòu)成身體的支撐結(jié)構(gòu)，非常堅硬；而植物性浮游生物(圓石藻類)及有孔蟲的身體支撐結(jié)構(gòu)則是利用方解石的碳酸鈣構(gòu)成的。由于文石的溶解性比方解石更好，因此翼足類和珊瑚可能會更早受到海洋酸化的影響。以珊瑚為例，當海洋酸化時，碳酸根離子減少，形成珊瑚骨骼的材料減少，珊瑚生長減慢；當海水中碳酸鈣濃度低于飽和點后，珊瑚已形成的骨骼就會溶解以補償碳酸鈣的不足。

原來有研究認為，海水變暖可以促使熱帶珊瑚生長更快，從而抵消酸化造成的生長緩慢，但是深入的研究證明這種觀點并不正確，因為珊瑚對溫度變化非常敏感，即使海水溫度變化很小——哪怕只高于多年平均溫度1℃，珊瑚都會被迫在相當短的時間內(nèi)采取“驅(qū)逐行動”——將體內(nèi)為自己提供食物的共生藻類趕走。這些共生藻類色彩鮮艷，它們的缺失就意味著珊瑚會在很短的時間內(nèi)變白，并且繁殖和鈣質(zhì)骨骼的制造都將受阻，甚至出現(xiàn)死亡，這就是所謂的“珊瑚漂白事件”?，F(xiàn)在熱帶珊瑚的漂白事件已經(jīng)非常嚴重了。

過去人們以為，至少在本世紀，由海洋酸化導致的珊瑚溶解現(xiàn)象不會發(fā)生，但是，最新研究證明，在海水變暖和碳酸鹽濃度降低的雙重打擊下，也許僅僅幾十年后，到本世紀中期，珊瑚就將變得十分珍??；如果酸化問題還得不到遏制，到本世紀末，珊瑚就有可能從人類的視野中消失。

對于冷水珊瑚來說，由于它們大多生長在北太平洋和北大西洋的海洋深層，那里的碳酸鈣處在未飽和狀態(tài)，因此，海洋酸化給它們帶來危機的時間將比熱帶珊瑚更早。

除了珊瑚，浮游動物也會受到影響。我們知道，浮游動物的外殼主要是由碳酸鈣組成的，當碳酸鈣因為海洋酸化減少后，浮游動物外殼的生長就會受到影響，嚴重時甚至會出現(xiàn)本文開頭女生物學家維柯多亞所看到的情形一一外殼出現(xiàn)可怕的溶解。這是一個非常嚴重的問題，因為浮游動物在海洋生態(tài)鏈中占據(jù)著舉足輕重的地位，許多海洋魚類如鱈魚、鮭魚和鯨都以它們?yōu)槭常虼?，以浮游動物和珊瑚為食物或棲息地的各種海洋魚類都會受到海洋酸化的影響。

現(xiàn)在，科學家最希望了解的是：海洋生物能在多大程度上適應海洋酸化。一項最新研究表明，一些珊瑚已經(jīng)開始調(diào)整生存策略——用方解石代替文石構(gòu)建自身骨骼。但是，研究人員發(fā)現(xiàn)，珊瑚被迫采取的這種放棄策略是為了應對海水中鎂濃度的下降，并不是針對高濃度的二氧化碳。此外，用方解石構(gòu)建骨骼的珊瑚，其生長速度非常緩慢。

2006年，春季水華爆發(fā)期間，著名海洋生物學家羅伊伯森進行的一項試驗顯示：在將二氧化碳的濃度分別設置為現(xiàn)在的1倍、2倍、3倍進行試驗時，一種單細胞海藻在5周內(nèi)出現(xiàn)了無法生成精細外殼的情況。這種單細胞海藻是海洋最初級的生產(chǎn)者，通常這種細小的生物體只需要很少一點能量就能形成外殼。由此可知，海洋酸化對海洋生物的影響不可小視。那么，面對這種境況，人類又有什么對策呢?