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海水酸化
106/02/24
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王道還｜
中央研究院歷史語言研究所助理研究員
大氣中CO2濃度增加，後果之一是海水酸化。因為CO2會溶於水，變成碳酸 – 一種弱酸，海水的酸鹼值（pH）因而改變。那麼，後果是什麼？根據國中化學，醋可以溶解石灰石。因此我們很容易設想，海水pH值下降之後，立即會受影響的生物是有殼類：牠們不容易形成硬殼。田野調查似乎也支持這個推測，因為有些海洋生物的殼的確變得比幾十年前薄而且脆弱。但是，仍然沒有人在野外做實驗，直接觀察海水pH值降低對於海洋生物的影響。
於是紐西蘭海洋生物學家拉麥爾（Miles Lamare）想到海洋中有些地方海水會自然酸化，例如巴布亞紐幾內亞諾曼比島西南海岸珊瑚礁的海底溫泉，拉麥爾便以長海膽（Echinometra）做了兩個實驗。研究人員先到pH值正常的珊瑚礁海域捕捉成熟海膽，然後讓牠們產生胚胎，最後把胚胎分別放在海底溫泉海域（實驗組），以及pH值正常的海域（控制組），24〜48小時後再分別測量、觀察。結果，實驗組發育得比較緩慢，而且身體不對稱的個體比較多。
第二個實驗，則是觀察適應酸化海水的後果。研究人員分別到pH值正常的海域，以及海底溫泉海域捕捉海膽，再把牠們的胚胎分為兩組，分別放入不同的海域發育。結果，胚胎發育速率沒有顯著差異，可是在溫泉海域生活的親代，產生的胚胎無論在哪裡平均長度都稍長，而且在pH值正常的海水中，不對稱個體的數量少得多。有趣的是，在溫泉海域發育的胚胎，無論親代哪裡來的，不對稱的比率都很高；親代來自溫泉海域的胚胎並沒有優勢 ─ 不對稱的比率稍高。
不過這個研究本身的意義比實驗結果大，因為拉麥爾找到了研究海水酸化的自然場域，讓科學家可以從事田野研究，不必依賴人工環境中蒐集的資訊。
參考資料
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Lamare, M. D., et al. (2016) In situ developmental responses of tropical sea urchin larvae to ocean acidification conditions at naturally elevated pCO2 vent sites. Proc. R. Soc. B, 283: 20161506. DOI: 10.1098∕rspb.2016.1506. Published 30 November 2016.
