根据科罗拉多大学博尔德分校的一项新研究，到本世纪末，南极洲沿海水域的酸度可能会翻一番，威胁到鲸鱼、企鹅和其他数百种栖息在南大洋的物种。

科学家预测，到2100年，海洋上层650英尺(200米)——许多海洋生物居住的地方——的酸度将比上世纪90年代增加100%以上。这篇论文发表在1月4日的《自然通讯》杂志上。

“这些发现对我们了解海洋生态系统健康的未来演变至关重要，”该论文的合著者、科罗拉多大学博尔德分校北极和高山研究所(INSTAAR)的临时主任妮可·洛文达斯基说。

海洋吸收了全球排放的近30%的二氧化碳，在减缓气候变化方面发挥着重要作用。但是随着更多的二氧化碳溶解在海洋中，海水变得更酸。“人类造成的二氧化碳排放是海洋酸化的核心，”该论文的第一作者、INSTAAR的研究科学家卡拉·尼森(Cara Nissen)说。

环绕南极洲的南大洋特别容易酸化，部分原因是较冷的海水往往会吸收更多的二氧化碳。该地区的洋流也导致了相对酸性的海水条件。

尼森、洛文达斯基和研究小组利用计算机模型模拟了21世纪南大洋海水的变化。他们发现，到2100年，海水将变得更酸，如果世界不能减少排放，情况将变得更加严重。

“这不仅仅是海洋的顶层。南大洋沿岸的整个水柱，甚至在底部，都可能经历严重的酸化，”尼森说。

然后，研究小组专门调查了南极洲海洋保护区(MPAs)的情况。为了保护生物多样性，这些地区限制了捕鱼等人类活动。目前，南大洋有两个海洋保护区，覆盖了该地区约12%的水域。在过去的几年里，科学家们提议在一个国际理事会上再指定三个海洋保护区，这将涵盖南极海洋的60%。

该小组的模型显示，到本世纪末，已采纳和拟议的海洋保护区都将经历严重的酸化。

例如，在排放最高的情况下，世界没有采取任何减排措施，到2100年，罗斯海地区(南极洲北端附近世界上最大的海洋保护区)的平均酸度将比上世纪90年代的水平增加104%。在中等排放情景下，水的酸性仍将增加43%。

尼森说:“让我惊讶的是，这些沿海水域的海洋酸化会有多么严重。”

先前的研究表明，浮游植物，一组构成海洋食物网基础的藻类，在水变得太酸时生长速度较慢或死亡。酸性水还会削弱海螺和海胆等生物的外壳。这些变化可能会破坏食物网，最终影响到鲸鱼和企鹅等顶级捕食者。

威德尔海是位于南极半岛海岸的三个拟议海洋保护区之一。尼森说，科学家认为威德尔海地区可以作为生物的气候变化避难所，主要是因为该地区的海冰覆盖率在南极最高。冰层使海洋免受变暖的影响，并阻止海底的海水从空气中吸收二氧化碳，从而降低了酸化的速度。此外，该地区迄今为止几乎没有人类活动。

但该模型表明，随着地球继续变暖，海冰将融化，威德尔海地区将经历与其他海洋保护区在中高排放情景下相同的酸化，但进展略有延迟。

尼森说:“结果表明，将威德尔海地区建立为保护区应该是当务之急。”

“作为一名通常研究公海的科学家，我倾向于将南极沿海地区视为气候信号到达全球深海的通道。这项研究提醒我，这些充满活力的南极沿海地区本身也有能力快速变化，”洛文达斯基说。

该研究表明，世界只有在最低排放情景下才能避免南大洋严重的海洋酸化，即社会迅速而积极地减少二氧化碳排放。

尼森说:“我们还有时间选择排放途径，但时间不多了。”