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海洋酸化是人为二氧化碳排放增加的一种隐性副作用，它是最近发现的、很少被承认的全球气候变化威胁，应该得到更广泛的了解。
自19世纪末以来，科学家就已经从理论上理解了大气中二氧化碳水平上升会引发气候变暖，并从20世纪70年代末期开始对此进行大力宣传。但是海洋酸化却与此不同，直到2003年，一篇简短的科学论文才敲响了海洋酸化的警钟。这篇论文引入了“海洋酸化”这个术语，来描述不断增多的二氧化碳如何被吸收和溶解到海洋表层水中。这有利于减慢气温上升的速度（迄今为止，海洋至少吸收了四分之一的人为二氧化碳排放），但却不利于降低世界海洋的pH值。
用化学符号来说，二氧化碳溶解在水中会产生碳酸（
），碳酸又会迅速转化为碳酸氢根离子（
）和氢离子（H
+
）。氢离子浓度会决定pH值（pH中的“H”由此而来）。目前，海水中氢离子的浓度已经比工业时代之前增加了近30%。全世界海洋的pH值也相应地下降了约0.1，预计到21世纪末将再下降0.1～0.3。这些数字可能听起来很小，但是pH值是以对数计算的，所以一个pH单位值代表氢离子浓度的十倍变化。
碳酸氢根离子的增加导致海水中方解石和碳酸盐矿物的可用性降低，使海洋软体动物、甲壳动物和珊瑚失去了构成它们的保护壳和骨骼的主要成分。钙化程度高的软体动物、棘皮动物和造礁珊瑚尤其敏感。pH值低的海水也能直接腐蚀贝壳。
在最容易受到这些条件影响的常见生物体中，牡蛎和贻贝尤其脆弱，但海洋酸化的有害影响远不止针对这些有壳海产品，也同样威胁着珊瑚礁和有孔虫等位于海洋食物链底层的更小生物的生存能力。问题还不止于此：新的研究表明，海水pH值的微小变化会改变鱼、蜗牛和其他可移动生物的行为。它们会变得不知所措，对气味和声音失去感觉反应，因此更容易被捕食者吞噬。
这些多重连锁效应将如何影响地球的海洋生态系统，目前尚不清楚。我们所知道的是，随着一些物种遭受灾难，其他适应能力更强的物种将取代它们。例如，多刺的海胆（在一定程度上）可能做得更好。水母尤其适合在pH值较低的环境中繁殖成长。在海洋酸化的世界里，我们可以想象一下，海滩上没有漂亮的贝壳，到处是凝胶状带刺的水母尸体，那将是怎样的一番情景啊！
科学家正在研究减轻海洋酸化的新方法。例如，某些种类的海草可以局部地缓冲酸化。种植或重新引入海草可以给受保护的河口和海湾带来一些缓冲作用。目前正在进行选择性育种实验，以便培育更能适应低pH值水域的水生动植物品种。在极端的科学改良中，新的转基因海洋生物可能即将出现。
虽然上述想法中有一些对特定的地点和物种有作用，但没有一个能在全球范围内稳定pH值。基因工程引发了一系列伦理和生态问题。此外，一些更有希望的地球工程解决方案建议，通过提高地球的反射率来对抗气候变暖。例如，将硫酸盐气溶胶喷入平流层，以便将射入的阳光反射回太空。这些策略本身就存在问题，比如对全球降雨模式产生未知影响，但它们的确可能会缓解二氧化碳导致的气候变暖。然而，由于这些策略对降低大气中的二氧化碳水平没有任何作用，因此它们对海洋酸化的影响将为零。今天，在全球范围内减缓海洋酸化的唯一可行方法就是减少人类引起的二氧化碳排放。
《2050人类大迁徙》中文简体字版已由湛庐策划、浙江人民出版社出版。——编者注