[寰宇科学新观察]馊主意or妙计？有新研究提出，向海洋注入碱化剂，以抵消海洋酸化

大堡礁，是世界上最大最长的珊瑚礁群，它绵延伸展的长达达2011公里，最宽处有161公里，由2900多个珊瑚礁岛组成。其多彩、多形的珊瑚礁石，不仅是无数的海底生物的生存家园，也吸引了来自世界各地的游客，来观赏那美丽的海底奇观。

然而，这片多彩的“海洋雨林”目前正处于危险之中，它的色彩正在慢慢褪去，从一片片五彩缤纷的乐园，演变成一片片的“白色坟场”。

去年年初的一项研究显示，大堡礁25%的珊瑚礁出现了严重白化，35%的珊瑚礁出现中度白化现象，这意味着60%的珊瑚礁正在失去生机。但这并非是大堡礁遭遇的第一次严重白化事件，在1998年、2002年、2016年和2017年，大堡礁先后遭遇了四次白化事件，一次比一次严重。如果还有第六次，科学家们很难想象，大堡礁会变成怎样的一片死寂之地。

导致珊瑚礁白化的因素有很多，其中影响最大的是海洋酸化。当海洋从大气中吸收二氧化碳，海水会与二氧化碳生成碳酸。造礁珊瑚虫需要从海水中获取可用的钙，生成碳酸钙建造坚硬的骨骼，但是在PH值较低（即酸度较高）的条件下，不仅珊瑚虫的钙化率会下降，原有的珊瑚礁也很容易被侵蚀。

另一方面，珊瑚虫依靠与其共生的藻类通过光合作用来获取营养物质，藻类也会从珊瑚虫的代谢废物中获得营养，两者互惠互利。但近年来来持续加剧的全球变暖和海洋酸化，杀死了这些与珊瑚虫共生的藻类，切断了珊瑚的营养来源。在这一切的影响之下，大片的珊瑚礁白化，最终死亡。

而最近的一项由CSIRO海洋与大气组织霍巴特（Hobart）开展的新研究表明，过向大堡礁沿岸的海洋中注入一种碱化剂，以目前人为碳排放的速度，有可能抵消10年的海洋酸化。

这项新研究利用为大堡礁地区开发的高分辨率模式，研究了人工海洋碱化对大堡礁水域酸度的影响。这项研究的基础是利用现有的航运基础设施，向海洋注入一种碱度源，以达到抵消海洋酸化的目的。

大堡礁是一个全球重要的珊瑚礁系统，支持生产和多样化的生态系统。目前，海洋变暖、热带气旋、泥沙和营养盐流失、海洋有害生物、海洋酸化等都给海洋生态系统带来了前所未有的压力。在这些压力源中，海洋酸化是对珊瑚礁长期生存能力的最重大威胁之一，因为它影响珊瑚建造和修复其硬结构以及从白化事件中恢复的能力。

针对珊瑚礁生态系统健康状况不断下降的问题，目前正在考虑各种可能的干预概念和技术，其目标是尽量减少环境压力，增强珊瑚礁生态系统的复原能力。这些措施包括积极和直接的环境工程方法，如人工海洋碱化，有研究人员认为，这是一种抵消或改善与海洋酸化有关的变化和提高海洋碳吸收的技术。

从本质上讲，人工海洋碱化包括向海水中添加一种碱度源，如橄榄石，从而“逆转”海洋吸收人为碳时碳化学平衡过程的转变。橄榄石是一种丰富的矿产资源，能够很方便地从大堡礁附近的矿场开采。

这项研究的目的是调查在迄今未考虑的范围内减少海洋酸化的影响。据研究人员说，“到目前为止，大多数人工海洋碱化模拟研究都集中在碱化作为二氧化碳去除技术的潜力上。很少有研究探讨碱化的作用，重点是在区域范围内抵消与海洋酸化有关的变化。”

该研究使用了最近开发的4公里分辨率耦合水动力生物地球化学模型，并在大堡礁地区得到验证，首次模拟了碱度注入对大堡礁沿线单个珊瑚礁的影响。结果表明，通过从现有航道释放碱化剂，所产生的去酸化作用将几乎覆盖整个大堡礁。

这项研究描述了一个新的和及时的使用区域模型作为试验台的海洋酸化缓解技术。研究发现，假设使用现有的航运基础设施（一艘每天排放3万吨碱化剂的货船）作为碱度输送机制，人工海洋碱化将抵消或改善250个珊瑚礁上预计的10年酸化。这样做，它还将每年在海洋中封存35000吨碳——占目前全球二氧化碳排放量的0.0001%。

用碱化来对抗酸化，很难说这是一个妙计还是一个馊主意。如果成功，这将给拯救大堡礁的行动留下更多的时间，如果它产生了副作用，那么很有可能会“赔了夫人又折兵”。或许我们更应该思考的是，如何更大程度地减少碳排放，如何减缓气候变化，这才能从根本上拯救大堡礁。