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●全球氣溫上升加快海水酸化，兩者彼此加劇，造成海水層化、珊瑚白化、海洋熱浪、溶氧量降低等改變。
●環境變化使海洋生物開始遷移並改變食物網結構，例如耐高溫、酸性環境的水母數量大爆發，堵住發電廠出入水口。
●在海洋酸化和熱浪持續發生下，珊瑚等海洋生物也許只是第一批顯眼的難民，必須盡快找到替代能源及固碳方法，減緩暖化情形。

 
從1880年至今日，地球已增溫了約1.1°C。主因為大氣溫室氣體增加，強化了溫室效應，地球留住了愈來愈多的熱能，而海洋更是這些熱能的最大（90％以上）儲存庫。
 

暖化與海水酸化息息相關

 
冬天變得愈來愈暖、夏天變得愈來愈熱，這是目前全球氣溫的趨勢。而人為排放的二氧化碳，幾乎可以確定是造成全球暖化的元兇。然而二氧化碳不只是一種溫室氣體，它同時也是一種酸性氣體。從亨利定律（Henry's law）已知水中氣體A的濃度＝A的溶解度×氣相A的分壓。也就是說，當大氣中二氧化碳的分壓（或濃度）愈來愈高，就會有愈來愈多的二氧化碳從大氣溶進海水中變成碳酸，造成海水 pH 值以及碳酸鈣的飽和值愈來愈低，此現象稱為「海水酸化」。海水酸化不利於許多海洋生物的生長，特別是以碳酸鈣為殼體或骨骼的生物（如貝類、珊瑚等）。人類大量排放二氧化碳到大氣中將造成全球暖化與海水酸化，而近幾年的研究更發現了它們之間呈現相輔相成的關係。現在，就讓我們先來談談酸化如何增強全球暖化，再回頭看看暖化又如何加快海水酸化。

天空的雲可以反射部分外來的陽光，使熱能回到太空，達到很好的遮蔽、降溫效果。而海洋中的藻類除了透過光合作用中的固碳（carbon fixation）減緩溫室效應外，還能藉由釋放二甲硫醚（dimethyl lfide， DMS）至大氣來增加天空中雲的數量、降低氣溫。DMS是一種有機硫，也是海風中那股腥味的來源;此外，它也會在空氣中被氧化成硫酸鹽（sulfate），成為雲凝結核（condensation nuclei）的重要成分。目前研究顯示，海水酸化會減少藻類釋放DMS到大氣的量。預計到本世紀末（2100年）海洋中 DMS 的釋放量會減少18％，這將使得全球溫度因此增加 0.2～ 0.5°C。
 
不過，上升0.5°C會對海洋生態帶來什麼影響?2020年夏天臺灣周遭海域出現大規模的珊瑚白化現象，尤其是小琉球（圖一）。因此，如果把這0.5°C加在目前的水溫上，珊瑚白化的現象恐怕每年都會發生。

圖一｜2020年9月4日，小琉球杉福外海珊瑚的白化情況。（吳睿致提供）

暖化也可能造成海洋進一步酸化。我們先說說比較容易受到陸上水源影響的河口及沿岸。夏天雨水和河水充足，沿海表層總有一層鹽分較少（淡）、溫度較熱的海水（表水）。淡與熱使得這層海水的密度低，所以總是浮在最上層，並與下層海水有明顯的分界面，此現象稱作層化（stratification）。海水層化會大幅降低海水的垂直對流，阻隔溶氧量較高的表水以混合的方式被輸送到較深的海裡。此外，因河水有較高的營養鹽 ，如硝酸根（NO₃^－）、磷酸根（PO₄^3－）等，更提高河口海域的生產力。當表層水的浮游動、植物長得多，死亡後往下沉的數量也就跟著變多，隨後便會被微生物在底床快速分解，此過程釋放出的二氧化碳、硝酸和磷酸，則會進一步加快海水酸化。自工業革命以來，海洋表水的pH值由8.2下降至8.1;而有機質分解造成的酸化，足以讓pH值再下降0.5。

海洋世界的劇變

 
暖化除了降低海水的氧氣溶解度及溶氧量之外，有機質分解的過程還會消耗溶解在水裡的氧氣。在層化的阻隔下，底層海水流動不佳。當氧氣消耗的速度比補充的速度大時，水體的溶氧量就會下降，進而造成低氧（溶氧≦2mg/L）或缺氧的情形。由於魚、蝦、貝等生物都會因缺氧而死亡，因此這種海域通稱為海洋的「死亡區」（dead zone）。……【更多內容請閱讀科學月刊第644期】