原標題：酸化如何折了海蝴蝶的“翅膀”

酸性海水會損傷蝸牛的貝殼。

海洋學家長期以來警告稱，二氧化碳排放量的上升使世界海洋酸性加重，同時也威脅著海洋生命。在廣闊的海洋裏，這些擔憂絕大多數似乎是理論上的，直到近日，沿著美國海岸1500公里長的一片區域，研究人員發現酸化海水正在溶解小海螺的貝殼。科學家預測，至少一半的這種損害與人為排放有關。

該研究的負責人、西雅圖市國家海洋和大氣管理局（NOAA）生物海洋學家Nina Bednar?觢ek表示，這種傷害的“絕對空間幅度讓我感到驚訝”。研究人員發現蝸牛能展示出對腐蝕性海水的抵抗力，因此“這是我們之前未曾預測到的”。科學家還表示，隨著排放的繼續，這種情況可能會惡化，而隨著海洋食物鏈被打破，那些以翼足類動物為食的生物也凶多吉少。

海洋預計吸收了1/3的人為二氧化碳排放。這有助於減緩全球變暖，但也會觸發化學反應降低海洋的pH值。目前，表面海水的平均pH值約為8.1——自工業革命開始以來酸度增加了30%，而研究人員預測，如果二氧化碳排放保持在當前的水準上，到2100年，這一數值將為7.8。

實驗室研究發現，更強腐蝕性的海水會傷害海洋生物的卵和幼崽，甚至能溶解無脊椎動物的殼。但這樣的溶解是否已經在海洋中上演還不得而知。為了找到答案，Bednar?觢ek和同事對翼足類動物——海洋蝸牛進行研究，這種動物因其翼狀的身體部位而被昵稱為海蝴蝶。它們主要集中在加利福尼亞洋流生態系統中，從加拿大不列顛哥倫比亞延伸至加利福尼亞。

研究人員從沿洋流分佈的17個地點海水上部100米的範圍裏收集了超過1000個微型軟體動物鯱螺（Limacina helicina）的樣本。電子顯微鏡分析顯示，38%的正常平滑貝殼表現出嚴重溶解跡象。研究人員將相關報告線上發表于《皇家學會學報B》上。Bednar?觢ek提到，受損貝殼被蝕刻或留有凹痕，其鈣晶體結構與花椰菜類似。

加利福尼亞洋流是已知的海洋酸化危險地區。風沿著大規模的向南洋流驅動了更深、更冷海水的廣闊沿岸上升流，這些海水天然比表層海水更酸。但是，有很多生物體能很好地適應這種挑戰性環境。“如此嚴重的損害讓我有點驚訝，但或許我不該如此。”加拿大漁業和海洋部退休生物海洋學家David Mackas説。

該NOAA研究小組表示，人為造成的海水酸化似乎能解釋這種意想不到的模型結果，該模型能幫助他們預測過去和未來的貝殼損害。研究人員發現，貝殼損傷的數量與海水腐蝕直接相關。基於過去的海洋條件數據，科學家推測了工業化時代以前的海洋條件。結果是：工業化時代以前的海洋酸化可能威脅了這些地點中約18%的加利福尼亞洋流翼足類動物的生存，而人為導致的海洋酸化則使這種影響加倍。分析結果顯示，未來的問題將會更嚴重。而且在相對較淺且腐蝕性格外大的區域，這種損害率將從目前的53%上升至2050年的71%。

儘管該模型充滿了假設結果，但英國南極調查局生物海洋學家Geraint Tarling認為這是“有效的”。不過，依然存在很多重要問題。其中一個是，貝殼損傷是如何影響翼足類動物種群的，這些生物最後是否能夠適應。之前有研究顯示，受傷的外殼會讓翼足類動物更難抵禦感染、維持新陳代謝活動、對抗捕食者或控制浮力等。

但Tarling表示，其實驗室研究顯示，蝸牛有時能“從內部修補自己的殼”，並且他提到，要充分理解溶解和死亡率之間的關係還需要更多的工作。該NOAA研究小組並未研究此類機制，但相關論文報告稱，沒有證據顯示這些翼足類動物出現了進化的“修復力”。它們是西海岸漁場的主要食物來源。

該領域很快需要更深刻的觀察。研究人員正忙於探索其他水域翼足類動物的命運，包括大西洋的緬因灣，以了解這些海蝴蝶是如何應對日益嚴峻的棲息環境的。