一个国际研究小组称，随着人类活动产生的二氧化碳不断增加，越来越多的酸性水进入深海，溶解了一些以钙质为基础的沉积物。
海底在控制海洋酸化程度方面一直起着至关重要的作用。当火山爆发等自然来源的酸性水到达海底时，它会溶解一些强碱性方解石，就像把可乐倒在抗酸药片上一样。这中和了进入海水的酸性，在这个过程中，防止海水变得太酸。它还可以帮助调节大气中二氧化碳的浓度在几个世纪到几千年。
研究人员说，由于人类活动，水中的二氧化碳含量高到足以使方解石(CaCO3)的溶解速度上升。他们的发现发表在本周的《美国国家科学院院刊》上。
以方解石为基础的沉积物通常呈白垩白色，主要由浮游生物和其他海洋生物组成。但随着数量的二氧化碳(CO2)和其他污染物爬了近几十年来,越来越多的酸性水到达海底,至少在某些热点如北大西洋和南大洋的白垩海底已经变得越来越模糊的棕色。
普林斯顿大学大气和海洋科学研究海洋学家罗伯特·基(Robert Key)是这篇论文的作者之一。“虽然这是意料之中的，但同样值得注意的是，我们现在可以记录下这个过程对碳酸盐沉积物的直接影响。这将是非常有趣的，看看我们是否能进一步支持这一结果与新数据产生的自主浮动在南大洋。”
罗伯特·基(Robert Key)是大气和海洋科学的海洋研究学家，他在南极洲附近的一艘研究船上工作。
由于二氧化碳从海洋表面到海底需要几十年或几百年的时间，所以人类活动产生的绝大多数温室气体仍然接近地表，该研究的主要作者、麦吉尔大学的研究生奥利维尔·苏皮斯(Olivier Sulpis)说。”的速率释放到大气中的二氧化碳目前是异常高的在地球的历史上,”他说,“速度比在任何时期至少从恐龙的灭绝,以快得多的速度,比海洋的自然机制可以处理,因此引发了担忧未来海洋酸化的水平。”
在未来的工作中，研究人员计划研究在未来几个世纪中，在各种二氧化碳排放的潜在情景下，深海海床的溶解是如何演变的。他们认为，对于科学家和决策者来说，对海洋生态系统如何长期受到人类造成的酸化的影响做出准确的估计是至关重要的。
由于取样或测量深海(通常定义为一英里以上的深度)既困难又昂贵，研究人员在实验室中创造了一套类似海底的微环境，重现了深海洋流、温度、化学成分和沉积物成分。这些实验帮助他们了解是什么控制着海洋沉积物中方解石的溶解，并使他们能够将方解石的溶解速率量化为各种环境变量的函数。通过比较工业化前和现代海底溶解速率，他们能够提取出总溶解速率中人为因素造成的部分。
海底洋流的速度估计来自于一个高分辨率的海洋模型，该模型由前AOS博士后研究员布莱恩·阿比奇(Brian Arbic)和德克萨斯大学奥斯汀分校(University of Texas-Austin)副研究员戴维·特罗斯曼(David Trossman)共同开发。
“当大卫和我开发这些模拟程序时，我们根本没有想到要把它应用到海底地质物质的溶解过程中。它只是告诉你，科学研究有时会走意想不到的弯路，并带来意想不到的好处。”
特罗斯曼补充说:“正如气候变化不仅仅与北极熊有关，海洋酸化也不仅仅与珊瑚礁有关。我们的研究表明，人类活动的影响已经在许多地区的海底变得非常明显，这些地区酸化的加剧可能会影响我们理解地球气候历史的能力。”
“这项研究表明，人类活动正在溶解海底的地质记录，”阿比克说。“这很重要，因为地质记录为自然和人为变化提供了证据。”
奥利维尔·苏比萨(Olivier sul比萨)、伯纳德·布德莱奥克(Bernard Boudreauc)、阿方索·马西娅(Alfonso Muccia)、克里斯·詹金斯(Chris Jenkins)、大卫·特罗斯曼(David Trossman)、布莱恩·阿比克(Brian Arbic)和罗伯特·基(Robert Key)等人合著的《当前人为二氧化碳在海底造成的CaCO3溶解》(Current CaCO3溶解于海底)于10月29日在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上发表，先于出版。这项工作由加拿大自然科学与工程研究理事会和美国国家科学基金会资助(赠款OCE0960820和PLR-1425989)。
普林斯顿大学传播办公室的Liz Fuller-Wright和麦吉尔大学媒体关系的Katherine Gombay对本文有贡献。