北京時(shí)間4月21日凌晨3點(diǎn)，美國(guó)哥倫比亞大學(xué)新聞學(xué)院公布了2015年普利策新聞獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)名單。美國(guó)知名記者、優(yōu)秀科普作家、《紐約客》環(huán)境觀察員和評(píng)論員伊麗莎白·科爾伯特（Elizabeth Kolbert）作品《大滅絕時(shí)代》（The Sixth Extinction：An Unnatural History）在非虛構(gòu)類評(píng)選中折桂。
頒獎(jiǎng)詞評(píng)論該書為：
“一場(chǎng)自然大探險(xiǎn)，迫使讀者去思考人類行為對(duì)我們這個(gè)具有驚人多樣性的世界造成了怎樣的威脅?！?/strong>
評(píng)委之一瑪麗·埃倫·漢尼巴爾（Mary Ellen Hannibal）在《舊金山紀(jì)事報(bào)》中稱其：
“行文優(yōu)雅、節(jié)奏緊湊無(wú)論如何拔高本書的重要性都不為過(guò)。她的文字如此明晰易懂，就像在我們的星球上放映電影一樣有趣。”
這也是普利策獎(jiǎng)在非虛構(gòu)作品類別上，連續(xù)第二年將獎(jiǎng)項(xiàng)頒給討論環(huán)境問(wèn)題的紀(jì)實(shí)文學(xué)作品，去年的獲獎(jiǎng)作品《湯姆斯河：一個(gè)美國(guó)“癌癥村”的故事》（Toms River：A Story of Science and Salvation）將視角對(duì)準(zhǔn)了上世紀(jì)50年代美國(guó)湯姆斯河鎮(zhèn)水污染和癌癥集群，以現(xiàn)代流行病學(xué)的發(fā)展和化工企業(yè)的全球擴(kuò)張為線索，追溯了化工企業(yè)一百多年來(lái)如何瘋狂地進(jìn)行全球擴(kuò)張。
《大滅絕時(shí)代》的作者伊麗莎白·科爾伯特以自己在全球各地生態(tài)現(xiàn)場(chǎng)的親身經(jīng)歷和觀察，穿插結(jié)合三百年科學(xué)認(rèn)知與最新銳生態(tài)觀點(diǎn)，追蹤了人類對(duì)滅絕這一概念堪稱跌宕起伏的認(rèn)知?dú)v史，以及我們?nèi)绾螡u漸意識(shí)到自己在滅絕事件中扮演的角色，并為讀者畫出了今天世界的輪廓：我們的確生活在一個(gè)非同凡響的時(shí)代，第六次物種大滅絕已經(jīng)開(kāi)始。而當(dāng)前發(fā)生的這一輪大滅絕，源頭就在人類自己身上。
有幸的是，這兩本重要的環(huán)保類紀(jì)實(shí)作品，都已經(jīng)由上海譯文出版社引進(jìn)，并將于五月作為“譯文紀(jì)實(shí)”書系的兩位新成員，與廣大讀者見(jiàn)面（回復(fù)“譯文紀(jì)實(shí)”收看全系列書目）。今天分享《大滅絕時(shí)代》中的一篇書摘，讓廣大讀者先睹為快。
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在遙遠(yuǎn)的過(guò)去，極其偶然的情況下，這顆星球曾經(jīng)歷過(guò)如此巨大的扭轉(zhuǎn)，以致生命多樣性急劇減少。在這樣的遠(yuǎn)古事件之中，有五次是災(zāi)難性的，足以令其單獨(dú)歸為一類，這就是所謂的“五次大滅絕”。就在人類發(fā)現(xiàn)了這些災(zāi)難性事件的同時(shí)，他們也領(lǐng)悟到自己正在引發(fā)又一次新的大滅絕。這似乎是個(gè)荒謬的巧合，但也可能根本就不是巧合。這次滅絕是否會(huì)達(dá)到前五次大滅絕的程度？現(xiàn)在下結(jié)論還為時(shí)尚早，但人們已經(jīng)稱之為“第六次大滅絕”了。 --摘自本書前言 |
排放二氧化碳，僅僅造成溫室效應(yīng)嗎
摘自｜第六章《環(huán)繞我們的海洋》（有刪節(jié)）
著｜伊麗莎白·科爾伯特 譯｜葉盛
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阿拉貢堡（Castello Aragonese）是一座從第勒尼安海中筆直升起的小島，看起來(lái)就像只烏龜一樣。它位于那不勒斯南方約30公里處，可以從較大的伊斯基亞（Ischia）島上通過(guò)一座又長(zhǎng)又窄的石橋到達(dá)。在橋的盡頭有個(gè)售票亭，花10歐元買張票就能讓你爬上那座賦予這個(gè)小島名字的壯觀城堡，或者更準(zhǔn)確地說(shuō)，是乘電梯上去。城堡中有一個(gè)中世紀(jì)刑訊用具展覽，還有一間很有意思的酒店和一家室外咖啡廳。在夏天的夜晚，這家咖啡廳應(yīng)該是個(gè)絕好的去處，既可以品嘗金巴利開(kāi)胃酒，又可以遙想恐怖的過(guò)去。
像許多其他的小地方一樣，阿拉貢堡也是極其巨大的自然偉力的產(chǎn)物，具體來(lái)說(shuō)是非洲板塊向北的漂移，每年能讓的黎波里向羅馬靠近兩三厘米的樣子。沿著兩個(gè)板塊間的復(fù)雜巖層褶皺，非洲板塊被壓進(jìn)了歐亞板塊中，有點(diǎn)像是一塊金屬板被硬塞進(jìn)熔爐之中。這個(gè)進(jìn)程偶爾會(huì)導(dǎo)致劇烈的火山噴發(fā)。其中發(fā)生在1302年的那次火山噴發(fā)令伊斯基亞島上的全部居民不得不躲到了阿拉貢堡。大多數(shù)情況下，這個(gè)板塊漂移的進(jìn)程只是讓海底的一些孔洞中冒出一串串的氣泡而已。這些氣泡里百分之百都是二氧化碳。
本章插圖：阿拉貢堡
二氧化碳有很多有趣的性質(zhì)。其中之一就是能夠溶解于水中形成酸。我是在旅游淡季一月底去的伊斯基亞島，專門要到那冒著氣泡的酸化海灣中游泳。海洋生物學(xué)家杰森·霍爾-斯賓塞（Jason Hall Spencer）和瑪麗亞·克里斯蒂娜·布亞（Maria Christina Buia）答應(yīng)帶我去看海底那些冒泡的洞口，前提是天氣預(yù)報(bào)說(shuō)的暴風(fēng)雨并未到來(lái)。出海那天是陰冷的天氣，天空是灰色的，我們乘著一條改造成考察船的漁船顛簸前進(jìn)。我們繞著阿拉貢堡，在距島上崖壁近20米處下錨。在船上，我看不到那些洞口，但能看到它們存在的跡象。藤壺組成了一條發(fā)白的條帶，繞在島的根基上，只有洞口上方?jīng)]有藤壺生長(zhǎng)。
“藤壺生命力很強(qiáng)?！被魻?斯賓塞評(píng)論道。他是英國(guó)人，滿腦袋暗金色的頭發(fā)四處支棱著。他身上穿著低溫潛水服，能夠保證身體不被弄濕，但看上去就像是要去太空旅行一樣。布亞是意大利人，長(zhǎng)著及肩的紅棕色頭發(fā)。她把衣服脫掉，露出泳衣來(lái)，然后以專業(yè)的動(dòng)作穿上了潛水服。我試著學(xué)她的樣子穿上專為此行租借的潛水服。當(dāng)我費(fèi)力地拉扯背后的拉鏈時(shí)，我意識(shí)到這件潛水服大概小了半號(hào)。我們都戴好面罩，穿好腳蹼，一起翻入水中。
……
自從工業(yè)革命開(kāi)始，人類已經(jīng)燃燒了足夠多的化石燃料，包括煤、石油以及天然氣，共向大氣中添加了3650億噸的碳。去森林化則貢獻(xiàn)了另外1800億噸。每年，我們還要向空氣中排放約90億噸，約合每年增加6%。以上這些行為的結(jié)果就是，今天空氣中的二氧化碳濃度略高于0.04%，超出過(guò)去80萬(wàn)年間任意時(shí)期的水平，很可能也高于過(guò)去幾百萬(wàn)年間任意時(shí)期的水平。如果目前的趨勢(shì)持續(xù)下去，二氧化碳濃度將會(huì)在2050年超過(guò)0.05%，差不多是工業(yè)時(shí)代之前水平的兩倍。據(jù)預(yù)計(jì)，這樣的增長(zhǎng)幅度會(huì)導(dǎo)致全球平均氣溫上升2～4℃，進(jìn)而引發(fā)一系列改變世界的事件，包括大多數(shù)現(xiàn)存冰川的消失，低海拔島嶼和沿海城市的淹滅，以及北極冰蓋的融化。但這還只是故事的一部分而已。
海洋覆蓋著70%的地球表面。只要水和空氣有接觸的地方，就會(huì)有兩者間物質(zhì)的交換。大氣中的氣體成分會(huì)溶解到海水中，而海水中溶解的氣體也會(huì)釋放到大氣中。當(dāng)兩者達(dá)到平衡時(shí)，溶解的量與釋放的量就基本一樣了。我們對(duì)于大氣成分的改變會(huì)打破這種平衡：進(jìn)入水中的二氧化碳多于從水中出來(lái)的量。這樣一來(lái)，人類實(shí)際上是在持續(xù)向大海中注入二氧化碳，遠(yuǎn)超過(guò)那些海底的洞口釋放的量，而且是從表面而非底部注入的，還是全球性的。今年海洋將會(huì)吸收25億噸的碳，預(yù)計(jì)明年還會(huì)再吸收25億噸。實(shí)際上，每個(gè)美國(guó)人每天向海水中注入的碳超過(guò)3公斤。
拜所有這些額外的二氧化碳所賜，海洋表層水體的平均pH值已經(jīng)從8.2降低到了8.1。就像地震的里氏震級(jí)一樣，pH值也是按對(duì)數(shù)計(jì)算的，也就是說(shuō)，即使數(shù)值上只改變了這么一點(diǎn)點(diǎn)，實(shí)際情況的變化也將是巨大的。pH值降低0.1意味著海洋的酸度比1800年提高了30%。假設(shè)人類繼續(xù)燃燒化石燃料，海洋將持續(xù)吸收二氧化碳，從而加劇酸化。如果排放情況照舊不變的話，表層海洋的pH值將會(huì)在21世紀(jì)中葉降到8.0，并在世紀(jì)末降到7.8。到了那時(shí)候，海洋的酸度將比工業(yè)革命之前提高150%。注意pH值范圍是0～14。7代表中性，高于7代表堿性，而低于7代表酸性。天然海水是堿性的，所以，通常被稱為“海洋酸化”的pH下降過(guò)程也可以叫作“海洋堿性的下降”，相對(duì)而言就沒(méi)那么好記了。
由于海底洞口持續(xù)涌出的二氧化碳，阿拉貢堡周圍的海水為全球范圍內(nèi)的海水提供了一個(gè)幾乎完美的預(yù)演。這就是為什么我要在一月份潛入這座島周圍凍得我漸漸僵硬的冰冷海水中。在這里，你可以在未來(lái)的海水中游泳，甚至是淹死——這想法讓我不禁一陣恐慌。
當(dāng)我們回到伊斯基亞島的港口時(shí)，起風(fēng)了。甲板上雜亂地堆放著用光的氣瓶，滴水的潛水服以及一箱箱滿滿的標(biāo)本。這些東西從船上卸下來(lái)之后，都要靠人提著穿過(guò)狹窄的街道，帶回當(dāng)?shù)氐暮Ｑ笊飳W(xué)考察站?？疾煺咀湓谝惶幎盖偷尼到巧?，俯瞰著大海，是由19世紀(jì)的一位德國(guó)博物學(xué)家安東·多恩（Anton Dohrn）建立的。在門廊里，我注意到墻上掛著一封信的復(fù)制品，是由查爾斯·達(dá)爾文寫給多恩的。在信中，達(dá)爾文表示從一位他們共同的朋友那里獲知多恩工作過(guò)度勞累，表達(dá)了他對(duì)多恩的關(guān)切。
布亞和霍爾-斯賓塞把從阿拉貢堡島周圍采集來(lái)的動(dòng)物安置在地下實(shí)驗(yàn)室的水箱中。這些動(dòng)物在我非專業(yè)的眼光來(lái)看都很遲鈍，甚至可能已經(jīng)死了。但過(guò)了一會(huì)兒之后，它們開(kāi)始搖擺自己的觸手，搜尋食物。其中有一只海星少了一只腿，有一大團(tuán)珊瑚體型細(xì)長(zhǎng)，還有一些海膽用自己那幾十條像線一樣的“管狀腳”在水箱里逛來(lái)逛去。（海膽的每條管狀腳都是用液壓力量來(lái)控制的，靠水的壓力來(lái)伸出或縮回。）還有一條長(zhǎng)達(dá)15厘米的海參，很不幸，長(zhǎng)得就像一條血腸，甚至更糟，像是一條大便。在寒冷的實(shí)驗(yàn)室里，海底洞口的破壞作用得以清晰呈現(xiàn)。颶風(fēng)鐘螺（Osilinus turbinatus）是一種常見(jiàn)的地中海海螺，殼上有交替的黑色和白色斑點(diǎn)，花紋就像是蛇皮一樣。水箱中的颶風(fēng)鐘螺殼上卻沒(méi)有花紋，因?yàn)閹Ъ沟耐鈱佣家呀?jīng)被腐蝕掉了，暴露出里面全白的平滑內(nèi)層。地中海射線帽貝形狀就像是中國(guó)的斗笠。水箱中的一些地中海射線帽貝的外殼受到了嚴(yán)重的破壞，透過(guò)殼已經(jīng)能看到里面油灰色的肉質(zhì)部分了。這些帽貝看起來(lái)就像是在酸里泡過(guò)一樣，從某種意義上來(lái)講也的確如此。
“因?yàn)?，pH值是很重要的，我們?nèi)祟惖纳眢w花費(fèi)了很多的能量來(lái)確保我們的血液維持在一個(gè)恒定的pH值上?！被魻?斯賓塞一邊說(shuō)一邊提高了聲音，以蓋過(guò)流水的噪聲?！暗且恍┻@樣的低等動(dòng)物沒(méi)有那種生理機(jī)能來(lái)維持pH值。它們只能忍受外界發(fā)生的一切，于是被逼到了超出極限的地步?！?/span>
稍后吃比薩的時(shí)候，霍爾-斯賓塞給我講了他第一次去那些洞口的情況。那是2002年的夏天，他當(dāng)時(shí)正在一條意大利科考船“烏拉尼亞女神號(hào)”上工作。在一個(gè)炎熱的日子里，“烏拉尼亞女神號(hào)”經(jīng)過(guò)伊斯基亞島，船員們決定停船下錨，下海游泳。有些知道那些洞口的意大利科學(xué)家?guī)е魻?斯賓塞去看看，只是為了好玩而已。他很享受這種新奇的體驗(yàn)，在一串串氣泡之間游泳，就像是在香檳酒中泡澡一樣。不過(guò)，收獲不僅于此，這次體驗(yàn)令他開(kāi)始思考一個(gè)問(wèn)題。
當(dāng)時(shí)，海洋生物學(xué)家剛開(kāi)始認(rèn)識(shí)到酸化所帶來(lái)的危害。人們已經(jīng)得出了一些枯燥的計(jì)算結(jié)果，并在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)飼養(yǎng)的動(dòng)物身上進(jìn)行一些初步的實(shí)驗(yàn)研究?；魻?斯賓塞想到，這些洞口可以用來(lái)開(kāi)展一種更大膽的新研究。這不僅僅將涉及幾種在水箱里飼養(yǎng)的生物，更包括幾十種在自然環(huán)境中生活繁衍的物種——如果你愿意的話，也可以說(shuō)是在天然的非自然環(huán)境中。
阿拉貢堡周圍的洞口制造了一種pH值梯度。在島的東側(cè)岸邊，海水幾乎沒(méi)受什么影響。這個(gè)區(qū)域被認(rèn)為代表了目前的地中海。當(dāng)你逐漸靠近那些洞口時(shí)，海水的酸度逐漸增加，pH值逐漸下降?；魻?斯賓塞在研究中總結(jié)出了一張不同生命形式隨pH值梯度分布的地圖，代表了全世界海洋未來(lái)發(fā)展的地圖。這就像是獲得了一臺(tái)水下的時(shí)間機(jī)器一樣。
霍爾-斯賓塞花了兩年時(shí)間才重新回到伊斯基亞島。那時(shí)他沒(méi)有研究資金來(lái)源，也就很難讓任何人認(rèn)真對(duì)待他的想法。因?yàn)樨?fù)擔(dān)不起房租，他只好在崖壁上的突出部分搭帳篷睡覺(jué)。為了采集標(biāo)本，他還曾經(jīng)用過(guò)別人不要的塑料水瓶?！爱?dāng)時(shí)有那么點(diǎn)魯賓遜的范兒?！彼@樣告訴我。
最終，他還是說(shuō)服了一些人相信他所做的事情，其中也包括布亞在內(nèi)。他們最初的任務(wù)就是對(duì)島周圍的pH值水平進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)量。然后，他們對(duì)于在不同pH值區(qū)域內(nèi)生活的生物種類進(jìn)行了普查。為此，他們要沿著岸邊放置金屬框，再記錄每個(gè)框里面附著在巖石上的每一只貽貝、藤壺和帽貝。他們還需要連續(xù)數(shù)個(gè)小時(shí)坐在水底，數(shù)游過(guò)的魚類。
在遠(yuǎn)離洞口的海水中，霍爾-斯賓塞和他的同事發(fā)現(xiàn)了相對(duì)典型的地中海物種組合。其中包括金色海綿（Agelas oroides），看起來(lái)有點(diǎn)像是包裝用的泡沫塑料；叉牙鯛（Sarpa salpa），一種常見(jiàn)的食用魚，偶爾可能會(huì)引發(fā)幻覺(jué)；黑海膽（Arbacia lixula），顏色微微發(fā)紫。這個(gè)區(qū)域還生活著硬叉節(jié)藻（Amphiroa rigida），一種長(zhǎng)著刺的粉紅色海藻；以及仙掌藻（Halimeda tuna），一種綠色的海草，長(zhǎng)得像是一連串碟片。（普查僅限于肉眼可見(jiàn)的生物。）在這個(gè)不受洞口影響的區(qū)域，共統(tǒng)計(jì)了69個(gè)動(dòng)物物種和41個(gè)植物物種。
當(dāng)霍爾-斯賓塞和他的團(tuán)隊(duì)在更靠近洞口的區(qū)域布下分區(qū)框時(shí)，他們得到的普查結(jié)果大不一樣。比如顏色淺灰的穿孔藤壺（Balanus perforatus），長(zhǎng)得就像是一座微型火山，從西非直到英國(guó)威爾士都很常見(jiàn)，數(shù)量巨大。然而在pH值為7.8的區(qū)域中，穿孔藤壺消失了，而這里的海水只不過(guò)相當(dāng)于不太久遠(yuǎn)的未來(lái)。地中海貽貝（Mytilus galloprovincialis）是一種原產(chǎn)于地中海的藍(lán)黑色貽貝，適應(yīng)性極強(qiáng)，以至于成為世界上很多其他地區(qū)的入侵物種。然而它們也在這里消失了。同樣消失的還有長(zhǎng)珊瑚藻（Corallina elongata）和藥用珊瑚藻（Corallina officinalis），都是暗紅色的硬質(zhì)海草；馬旋鰓蟲（Pomatoceros triqueter）是一種龍骨蟲；三個(gè)物種的珊瑚；幾個(gè)物種的海螺；以及一種叫挪亞方舟貝（Arca noae）的軟體動(dòng)物?？傮w來(lái)講，在不受洞口影響的區(qū)域發(fā)現(xiàn)的物種中，有三分之一沒(méi)有出現(xiàn)在pH值為7.8的區(qū)域。
“很不幸，最明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，也就是生態(tài)系統(tǒng)開(kāi)始崩塌的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，就在pH值大約7.8左右，預(yù)計(jì)將會(huì)出現(xiàn)在2100年的海洋?！被魻?斯賓塞用英國(guó)人特有的輕描淡寫告訴我，“這也算是相當(dāng)驚人了?！?/span>
自從霍爾-斯賓塞于2008年發(fā)表了關(guān)于洞口系統(tǒng)的第一篇論文之后，人們對(duì)于酸化及其影響的熱情立刻被引爆了。國(guó)際性的研究項(xiàng)目如“海洋酸化的生物學(xué)沖擊”（BIOACID）和“歐洲海洋酸化項(xiàng)目”（EPOCA）都有了資助，成百上千的實(shí)驗(yàn)研究得以開(kāi)展。這些實(shí)驗(yàn)的地點(diǎn)，有的在船上，有的在實(shí)驗(yàn)室里，還有被稱為中型實(shí)驗(yàn)生態(tài)系統(tǒng)的封閉空間，那是一小片可以人為控制其條件的真正海洋。
一次又一次地，這些實(shí)驗(yàn)證實(shí)了二氧化碳濃度提高所帶來(lái)的危害。雖然有許多物種顯然可以過(guò)得不錯(cuò)，甚至在酸化的海洋中生長(zhǎng)得很旺盛，但也有很多的物種做不到這一點(diǎn)。有些生物被證明是很脆弱的，比如小丑魚和太平洋牡蠣，它們往往是水族館里或餐桌上的熟面孔；其他一些可能不那么吸引人（或者不那么好吃），但卻可能對(duì)于海洋生態(tài)系統(tǒng)更為重要。例如單細(xì)胞浮游植物赫氏球石藻（Emiliania huxleyi）就是其中之一。這種球石藻把自己包裹在微型的方解石盤中。在顯微鏡下觀察，它看起來(lái)就像是某種瘋狂的藝術(shù)作品：一個(gè)表面貼滿紐扣的足球。在一年中的某些特定時(shí)期，赫氏球石藻會(huì)大量出現(xiàn)，把廣闊海域變成乳白色。它構(gòu)成了很多海洋食物鏈的基底。海蝴蝶（Limacina helicina）是一種翼足目的海螺，長(zhǎng)得像是帶翅膀的蝸牛。它生活在北冰洋里，是很多更大型動(dòng)物的重要食物，包括鯡魚、鮭魚和鯨。上述兩種生物似乎對(duì)酸化高度敏感：在一項(xiàng)中型實(shí)驗(yàn)生態(tài)系統(tǒng)的研究中，赫氏球石藻在二氧化碳水平提高后全部消失了。
本章插圖：單細(xì)胞浮游植物赫氏球石藻
烏爾夫·希博塞爾是來(lái)自德國(guó)基爾海洋地質(zhì)科學(xué)亥姆霍茨中心一名主攻生物學(xué)方向的海洋學(xué)家，主持有若干項(xiàng)重大的海洋酸化研究，地點(diǎn)位于挪威、芬蘭以及斯瓦爾巴特群島近海。希博塞爾發(fā)現(xiàn)，在酸化的海水中活得最好的那些物種主要是不足2微米的浮游生物。它們太小了，以至于自己形成了一套微型的食物網(wǎng)。當(dāng)這些超微型浮游生物的數(shù)量增加時(shí)，它們用掉了更多養(yǎng)分，大型生物就此遭殃。
“如果你問(wèn)我未來(lái)會(huì)發(fā)生什么，我認(rèn)為我們手上最確鑿的證據(jù)表明，將會(huì)出現(xiàn)生物多樣性的下降?！毕２┤麪柛嬖V我說(shuō)，“一些具有高度忍耐力的生物將變得數(shù)量龐大，但也會(huì)喪失整體的多樣性。這是過(guò)去每一次物種大滅絕中所發(fā)生過(guò)的事情?！?/span>
海洋酸化有時(shí)與全球變暖并稱“邪惡雙子”。這種諷刺的說(shuō)法可謂名副其實(shí)，甚至可能有些太客氣了。沒(méi)有一種單一的機(jī)制可以解釋歷史上的所有物種大滅絕，然而海洋化學(xué)成分的改變似乎是一個(gè)很好的指示器。海洋酸化至少在五次大滅絕中的兩次（二疊紀(jì)末期和三疊紀(jì)末期）起了一定作用，而且很可能在另一次（白堊紀(jì)末期）中也是主要因素。人稱“多爾斯階更替”（Toarcian Turnover）的滅絕事件發(fā)生于1.83億年前的侏羅紀(jì)。在這次事件中，有確鑿證據(jù)表明出現(xiàn)了海洋酸化。古新世末期也有類似的證據(jù)，那是約5500萬(wàn)年前，當(dāng)時(shí)一些海洋生物遭遇了嚴(yán)重的危機(jī)。
“噢，海洋酸化，”扎拉斯維奇曾在多布崖告訴我，“這一來(lái)要留下多么可怕的一層哪?！?/span>
為什么海洋酸化如此危險(xiǎn)？這個(gè)問(wèn)題之所以難于回答，只是因?yàn)榇鸢笇?shí)在太多了。酸化可能對(duì)一種生物不同的基礎(chǔ)生理過(guò)程造成影響，比如代謝、催化酶的活性以及蛋白質(zhì)的功能，具體取決于這種生物調(diào)節(jié)其自身內(nèi)在化學(xué)環(huán)境的能力強(qiáng)弱。由于酸化會(huì)改變微生物種群的構(gòu)成，也就改變了關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的可獲取性，比如鐵和氮?；陬愃频脑?，酸化改變了穿過(guò)水體的光線強(qiáng)弱；基于另一些不同的原因，酸化還能改變聲音傳播的方式。（籠統(tǒng)來(lái)講，酸化會(huì)讓海洋變得更嘈雜。）酸化似乎很可能促進(jìn)有毒藻類的生長(zhǎng)。它還會(huì)對(duì)光合作用造成巨大影響——很多植物物種有可能受益于提高的二氧化碳水平——也會(huì)改變水中溶解金屬形成化合物的情況，在某些條件下產(chǎn)生有毒的物質(zhì)。
在眾多可能造成的沖擊之中，最嚴(yán)重的一個(gè)或許要牽涉到被稱為鈣化者（calcifier）的一群生物。（鈣化者這個(gè)術(shù)語(yǔ)包括了任何能夠用碳酸鈣礦物來(lái)構(gòu)建外殼或外骨骼的生物，除動(dòng)物之外，也包括用碳酸鈣礦物來(lái)建造內(nèi)部架構(gòu)的水生植物。）海洋中的鈣化者是形形色色的不同生物。像海星和海膽一樣的棘皮動(dòng)物是鈣化者，像蛤和牡蠣等軟體動(dòng)物也是鈣化者。同樣是鈣化者的還包括甲殼綱的藤壺。許多種類的珊瑚是鈣化者，這是它們建筑那些最終成為珊瑚礁的塔狀構(gòu)造的方式。許多種類的海草是鈣化者，它們摸起來(lái)是堅(jiān)硬的，而且易碎。珊瑚藻也是鈣化者，這種微小的生物生長(zhǎng)在一起時(shí)，看起來(lái)就像是一抹粉色的油漆。腕足類動(dòng)物是鈣化者，球石藻、有孔蟲以及許多種類的翼足目動(dòng)物也都是鈣化者。這份名單還可以一直寫下去。據(jù)估計(jì)，鈣化作用的演化在生命歷史上獨(dú)立出現(xiàn)的次數(shù)不下20次，而且很可能還要高于這個(gè)數(shù)字。
從人類的角度來(lái)看，鈣化有點(diǎn)像是建筑工作，又有點(diǎn)像是煉金術(shù)。為了建造它們的殼或外骨骼或方解石板，鈣化者必須把鈣離子（Ca2+）和碳酸根離子（CO2-3）結(jié)合到一起，形成碳酸鈣（CaCO3）。但是，以在正常海水中獲得的離子濃度，鈣和碳酸無(wú)法彼此結(jié)合。因此實(shí)際上，鈣化者必須在鈣化地點(diǎn)改變水體化學(xué)環(huán)境，從而促成它們自己的化學(xué)反應(yīng)。
海洋酸化增加了鈣化的成本，因?yàn)榭梢杂糜谏a(chǎn)碳酸鈣的碳酸根離子濃度下降了。二氧化碳溶于水之后，一部分仍以二氧化碳的形式存在，pH值不改變，另一部分則與水分子結(jié)合形成碳酸（H2CO3）。如果還是用建筑工作來(lái)打比方的話，這情況就像是你想要蓋一棟房子，可是有人不停地從你這里偷磚。海水酸化得越嚴(yán)重，鈣化者就要消耗越多的能量來(lái)完成必需的生理過(guò)程。在某個(gè)pH值上，海水徹底變成腐蝕性的，固態(tài)的碳酸鈣開(kāi)始溶解。這就是為什么離阿拉貢堡洞口太近的帽貝，最終會(huì)在殼上出現(xiàn)穿孔。
實(shí)驗(yàn)室里的實(shí)驗(yàn)研究表明，鈣化者尤其將遭受海洋pH值下降的嚴(yán)重沖擊，而阿拉貢堡的消失物種名單證實(shí)了這一點(diǎn)。在pH值為7.8的區(qū)域，消失物種有四分之三是鈣化者。其中包括幾乎無(wú)處不在的穿孔藤壺，生命力極強(qiáng)的地中海貽貝以及馬旋鰓蟲。其他消失的鈣化者還有狐蛤（Lima lima），一種常見(jiàn)的雙殼綱動(dòng)物；斑紋鐘螺（Jujubinus striatus），一種巧克力色的海螺；以及叫作沙蟲螺（Serpulorbis arenarius）的軟體動(dòng)物。與此同時(shí)，有鈣化功能的海草全部消失了。
據(jù)在這一地區(qū)工作的地質(zhì)學(xué)家說(shuō)，阿拉貢堡的這些洞口涌出二氧化碳?xì)怏w的歷史長(zhǎng)達(dá)數(shù)百年，甚至還要更久。任何軟體動(dòng)物、藤壺或者龍骨蟲如果能夠在幾個(gè)世紀(jì)的時(shí)間里變得適應(yīng)低pH值的環(huán)境，那么它們肯定已經(jīng)這樣做了?！八鼈冇幸淮忠淮臅r(shí)間去適應(yīng)這里的環(huán)境，但卻始終沒(méi)有做到?！被魻?斯賓塞如是評(píng)論道。
此外，如果pH值降得更低，對(duì)于鈣化者來(lái)說(shuō)就更糟糕。在靠近那些洞口的地方，冒出來(lái)的二氧化碳?xì)馀菀呀?jīng)連成了一條氣體帶?；魻?斯賓塞發(fā)現(xiàn)那里沒(méi)有任何鈣化者。事實(shí)上，在那個(gè)停車位大小的區(qū)域里存活下來(lái)的生物只有幾種頑強(qiáng)的本地藻類，一些入侵藻類，一種蝦，一種海綿，還有兩種海蛞蝓。
“在氣泡冒出來(lái)的地方，你不會(huì)看到任何鈣化生物，完全沒(méi)有?！彼嬖V我，“想象一下，在一個(gè)被污染的港口里，你往往只能找到寥寥幾種像野草一樣頑強(qiáng)的生物，成功地應(yīng)對(duì)了劇烈變化的環(huán)境。但是在這兒，只要提高二氧化碳濃度，你就能看到這種景象了?！?/span>
……
在哥倫比亞大學(xué)拉蒙特多爾蒂地球觀測(cè)所，巴貝爾·霍尼施領(lǐng)導(dǎo)的一組科學(xué)家近期發(fā)表了一篇綜述，總結(jié)了在地質(zhì)歷史的久遠(yuǎn)過(guò)去曾經(jīng)發(fā)生過(guò)二氧化碳改變的證據(jù)。文中寫道，即使在歷史上發(fā)生過(guò)若干次嚴(yán)重的海洋酸化，但是“沒(méi)有任何一次過(guò)去的事件完全符合”當(dāng)前正在發(fā)生的情況，這是由于“目前正在進(jìn)行的二氧化碳排放有著前所未有的高速”。實(shí)際上，本來(lái)就沒(méi)有多少方法可以向空氣中迅速注入數(shù)億噸的碳。對(duì)于二疊紀(jì)末期大滅絕，人們能找到的最佳解釋就是今天西伯利亞地區(qū)的大規(guī)?；鹕奖l(fā)。但即使是這樣一個(gè)形成了今天所謂西伯利亞暗色巖的壯闊事件，其所排放的碳按年來(lái)計(jì)算，可能仍不及我們的汽車、工廠以及發(fā)電廠的碳排放量。
通過(guò)燃燒煤和石油等礦藏，人類把數(shù)千萬(wàn)年來(lái)——大多數(shù)情況下是數(shù)億年來(lái)——所隔絕起來(lái)的碳重新釋放到空氣中。在這個(gè)過(guò)程中，我們不僅是在開(kāi)地質(zhì)歷史的倒車，并且是以一種極不正常的速度。
在學(xué)術(shù)期刊《海洋學(xué)》的一期特刊中，賓夕法尼亞州立大學(xué)的地質(zhì)學(xué)家李·孔普和布里斯托爾大學(xué)的氣候模型學(xué)家安迪·里奇韋爾共同撰文評(píng)述酸化問(wèn)題：“當(dāng)前地球所經(jīng)歷的就像是一場(chǎng)巨型實(shí)驗(yàn)，這在地質(zhì)學(xué)上是異乎尋常的，也很可能是地球歷史上前所未有的。造成這一切的關(guān)鍵就是二氧化碳的排放速率?！比绻祟愒谶@條路上持續(xù)走下去的話，“那么在我們這顆星球的歷史上，人類世留下的地質(zhì)學(xué)印記所體現(xiàn)出來(lái)的事件，即便不是最為災(zāi)難性的事件之一，也一定是最為顯著的事件之一”。
（完）
伊麗莎白·科爾伯特 Elizabeth Kolbert | ||||
 | 美國(guó)知名記者、優(yōu)秀科普作家，《紐約客》環(huán)境觀察員和評(píng)論員。寫作兼顧科學(xué)的嚴(yán)密性與辛辣的幽默感，以觀察深刻、邏輯清晰、行文生動(dòng)著稱。 | |||
大滅絕時(shí)代 （譯文紀(jì)實(shí)系列） | ||||
| 譯者 葉盛 ISBN 978-7-5327-6871-4 定價(jià) 48元 出版時(shí)間 2015年5月 | |||
2015年第99屆普利策非虛構(gòu)類寫作獎(jiǎng) 2014年全球環(huán)保話題之書 比爾·蓋茨、阿爾·戈?duì)柾扑] 我們時(shí)代的《寂靜的春天》 我們生活在一個(gè)非同凡響的時(shí)代， 第六次物種大滅絕已經(jīng)開(kāi)始。 | ||||
如果說(shuō)滅絕是一個(gè)令人恐懼的話題，那么大滅絕就更是如此。但它同時(shí)又是一個(gè)令人感興趣的迷人話題。在接下來(lái)的文字之中，我要嘗試著去表述它的兩面性——既有我們所了解到的事實(shí)帶來(lái)的興奮，也有它所帶來(lái)的恐懼。我希望，本書的讀者在掩卷之時(shí)，能夠?qū)τ谖覀兓钤谄渲械姆欠惨豢绦拇娓屑ぁ?/span> 譯者簡(jiǎn)介： 葉盛，清華大學(xué)生物學(xué)博士，曾赴美國(guó)哥倫比亞大學(xué)從事結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究工作，現(xiàn)任中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所副研究員，“國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃”課題負(fù)責(zé)人。作為科學(xué)松鼠會(huì)成員、中國(guó)科普作家協(xié)會(huì)會(huì)員，曾獲“第五屆全球華語(yǔ)科幻星云獎(jiǎng)”中篇科幻小說(shuō)銀獎(jiǎng)，并翻譯出版了《為什么要相信達(dá)爾文》《巖石里的頭蓋骨》等科普?qǐng)D書。 | ||||
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