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暖化加快深海酸化 中山大學跨國研究登頂尖期刊
發佈日期 : 2018-01-08
國立中山大學海洋科學系講座教授陳鎮東主導台日合作團隊,發表全球變遷研究「全球暖化將加快深海海水酸化」(Deep oceans may acidify faster than anticipated due to global warming ),登上國際頂尖期刊《自然氣候變遷》(Nature Climate Change)。本研究以日本海為例,證明暖化可能會加快深海海水酸化。根據最新研究發現,在比較酸的海水中成長的仔魚,有些魚種的聽力會出現相當程度的受損,難以聽到獵食者靠近的聲音,大大降低其生存機會。從目前的研究結果可見,未來海水酸化將衝擊到海洋生態以及漁業發展。

研究團隊發現,原來燃燒化石燃料放出的二氧化碳(CO2,又稱人為CO2)不只是種溫室氣體,還會造成全球暖化;CO2同時也是種酸性氣體,越來越多CO2溶到海水裡,造成海水酸化,衝擊著海洋生態的永續發展。研究團隊成員、國家實驗研究院台灣海洋科技研究中心助理研究員雷漢杰解釋,目前在大洋看到現象是,表水酸得最快,酸化速度則隨深度增加而減少,在1000多米深以下的海水,就已看不出有明顯酸化;但是在日本海,卻有不一樣的情況。研究團隊重建過去幾十年日本海的海水酸鹼值(pH值),發現日本海2500米深的海水,酸化速度竟比表水的快了將近三成,而造成日本海深水酸化的元兇,不是人為排放的CO2,而是有機質分解釋放出的CO2。

「科學家把蛤蜊養在不同酸度的海水裡,發現在越酸的海水裡,蛤蜊長得越小隻,貝殼構造也越不結實、健全。」陳鎮東講座教授進一步指出海水酸化對生物造成的嚴重影響,他表示,碳酸鈣是構成許多海洋生物殼體或骨格的主要材質,例如珊瑚的骨格、貝類的殼等等;但碳酸鈣怕酸,海水一旦變酸,這些生物就會長得不好。暖化造成表層海水密度下降而沉不下去更深的地方,海水的上下對流就因此變慢或停下來,但從表水掉到深海的有機質仍舊被微生物分解而放出CO2,就像食物放久了會「臭酸」一樣,海水的滯留時間越長,就會累積越多的CO2而變得越酸。日本海就像是一個迷你型的海洋,因為體形小,所以對氣候改變的反應較大洋快;陳鎮東教授提醒,「過去幾十年裡在日本海看到的變化,未來很有可能會發生在整個大洋裡。」

雷漢杰強調,本研究歷時三年多,重建過去幾十年日本海不同深度海水的碳化學參數,實屬不易。過程中,陳鎮東講座教授更多次親赴日本相關單位,了解過去在日本海收集的數據的品保與品管(QA/QC)。陳講座過去發表關於日本海的論文,是重建過程的一大關鍵;而日本氣象廳近幾年分析的碳化學數據,以及陳講座與龔特聘1992年在日本海收集的數據,成為驗證重建結果好壞的重要指標。

本研究論文的共同作者還包括陳鎮東講座教授的碩士畢業生謝佳翰、日本國際封閉式沿海環境管理中心(International Environmental Management of Enclosed Coastal Seas Center)的 Tetsuo Yanagi 教授、日本氣象廳氣象研究所的 Naohiro Kosugi 與 Masao Ishii 研究員,以及國立海洋大學的終身特聘教授龔國慶老師。

【附錄】

陳鎮東講座教授的全球變遷以及碳循環研究成果名譽國際,過去多年他以科學委員會副主席身份,參與國際科學聯合會理事會(International Council of Scientific Unions,簡稱國際科聯或ICSU)的國際地圈生物圈計畫(International Geosphere-Biosphere Programme, IGBP)。

雷漢杰師承陳鎮東教授,其研究亦獲肯定,他在2015年獲得台綜大「年輕學者創新研究選拔」佳作獎,2016年更榮獲科技部頒予博士後學術著作獎。師徒兩人在2015年時,就以論文 「Deducing acidification rates based on short-term time series」,登上同為自然出版集團(Nature Publishing Group)出版的國際期刊《科學報告》(Scientific Reports)。此次研究成果再獲國際肯定,足見中山大學在海水酸化以及全球變遷研究上的強大實力。
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