酸性增加令海洋“變吵”

【字體：大 中 小】 2008-10-15 07:35:45   來(lái)源： 科學(xué)時(shí)報(bào)  

海洋

海洋酸性的增加使得聲音的傳播速度加快。（圖片提供: MBARI）

海洋正在變成一個(gè)越來(lái)越嘈雜的地方。根據(jù)一項(xiàng)新的研究，由于吸收了大氣中大量積聚的二氧化碳，海水正在變得越來(lái)越酸，從而使得聲波能夠以更快的速度在水中傳播。對(duì)于包括鯨和海豚在內(nèi)的大多數(shù)海洋動(dòng)物而言——它們依靠聲音獵食和傳遞信息，這絕對(duì)是一個(gè)壞消息，因?yàn)檫@些海洋動(dòng)物的活動(dòng)更容易受到來(lái)自運(yùn)輸船只和海軍聲吶的背景噪音的影響。

科學(xué)家早在30多年前就已知道，降低海水的pH值——使其具有更大的酸性——能夠更快地傳遞聲波。盡管造成這一結(jié)果的機(jī)制尚未全部明了，但科學(xué)家相信，這可能與水分子和鹽分子遇到聲波時(shí)的振動(dòng)方式有關(guān)。

由美國(guó)加利福尼亞州Moss Landing市蒙特里海灣水族館研究所的海洋化學(xué)家Keith Hester領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組，想搞清增加大氣中的二氧化碳水平會(huì)對(duì)海水的酸化產(chǎn)生何種影響。研究人員使用了聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化委員會(huì)發(fā)布的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)到2050年，海洋的pH值將下降0.3——這一速度大約是過(guò)去250年間海洋pH值下降速度的4倍。研究人員將這些預(yù)測(cè)結(jié)果與野外和實(shí)驗(yàn)室的研究結(jié)果相結(jié)合，旨在分析聲波在海水中的傳導(dǎo)速度，他們同時(shí)還考慮了海洋溫度的增加情況以及海水含氧量的減少情況，后兩者都將對(duì)水下的聲學(xué)特征構(gòu)成影響。

結(jié)果顯示，在一些海域——以大西洋為例，到2050年，海水中的聲音傳播速度將比現(xiàn)有速度快70%。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)于某些使用低頻叫聲的海洋哺乳動(dòng)物具有極其重要的價(jià)值。Hester表示：“聲波在海水中的傳播速度竟然產(chǎn)生了如此大的變化，我們感到非常驚訝?！毖芯咳藛T在最新出版的《地球物理學(xué)研究快報(bào)》（Geophysical Research Letters）上報(bào)告了這一研究成果。

美國(guó)華盛頓州貝爾維尤市海洋保護(hù)生物學(xué)研究所的海洋生物地理學(xué)家John Guinotte認(rèn)為，這一變化將對(duì)鯨的生存造成巨大影響。Guinotte強(qiáng)調(diào)，海軍用的聲吶將對(duì)生活在500公里范圍內(nèi)的鯨的生活習(xí)性產(chǎn)生破壞。他說(shuō)：“隨著海洋變得越來(lái)越酸以及吸聲物質(zhì)的缺乏，這種狀況顯然不會(huì)得到改善?！笨赡苁艿接绊懙暮Ｑ髣?dòng)物還包括海豚以及其他利用聲音尋找獵物、躲避天敵和保衛(wèi)領(lǐng)土的魚類。Guinotte指出，更強(qiáng)的背景噪音水平將對(duì)動(dòng)物的這些功能造成致命打擊。

（《地球物理學(xué)研究快報(bào)》（Geophysical Research Letters），doi:10.1029/2008GL034913, 2008，Hester K. C., P. G. Brewer）