气候变化：海蝴蝶已经在酸化南部海洋中挣扎

在AMT27海洋探险中捕获的海蝴蝶“ Limacina retroversa”的合辑。

由于人类活动（例如化石燃料的燃烧）导致二氧化碳（CO2）的快速释放，海洋变得越来越酸性。迄今为止，海洋吸收了释放到大气中的所有人为二氧化碳中的约30％。CO2的持续增加对海洋化学有重大影响，因为CO2与水和碳酸盐分子发生反应。此过程称为“海洋酸化”，可降低pH值，碳酸钙的可用性也降低。对于钙化生物（例如珊瑚和软体动物）而言，这是一个问题，这些生物使用碳酸钙作为其外骨骼的主要组成部分。

特别是，由于文石在海水中的溶解度极高，因此用一种称为“文石”的碳酸钙构造贝壳的生物遇到了麻烦。细小的，游动着海蜗牛的海蝴蝶造就了文石的壳。因此，它们也被称为“煤矿的金丝雀”，因为它们被认为是最早受到海洋酸化影响的生物之一。

海洋酸化对南部海洋中海蝴蝶壳生长的影响。

南极大陆周围的南大洋是海洋酸化高度关注的地区。在全球范围内，该地区将首先经历酸化条件，因为较冷的水更容易吸收二氧化碳。这可与苏打水媲美：当苏打水变冷时，您会发现更多的气泡溶解在苏打水中。在几十年内，文石将在南大洋稀缺，这给当地的海洋生物（如海蝴蝶）带来了很大的问题。

大量的海蝴蝶栖息在南大洋中，并作为食物网的重要组成部分，被鱼类，海鸟甚至鲸鱼捕食。Naturalis Biopersity Center和阿姆斯特丹大学的博士生Lisette Mekkes说：“重要的是要深入了解日益酸化的海洋对海蝴蝶壳的生长的影响。”“想像一下，一只非常丰富的海蝶Limacina retroversa从该地区消失了；这将对其余依靠海洋作为食物的当地海洋生物以及从地表水向深海的碳酸钙出口产生重大影响。”

Lisette Mekkes博士在南大洋“ Discovery”号研究船上对海蝴蝶进行研究期间。

作为Lisette博士研究的一部分，来自南大洋的海蝴蝶暴露于与过去，现在和不久的将来相当的不同海洋条件下。通过绿色的发荧光物质，可以看到海蝴蝶的壳生长。基于这种发荧光，科学家们发现海蝴蝶在如今的南部海洋中已经难以在建造贝壳的过程中遇到困难。在接下来的几十年中，这将变得更加困难。

在过去的条件下，相当于1880年（在海洋吸收二氧化碳浓度增加之前），海蝴蝶能够在其整个壳上钙化：它们建造了更厚，更大的壳。在当今和未来的海洋条件下，海蝴蝶大多只在壳的边缘建造更多的壳材料。而且，与过去和现在的条件相比，暴露于未来条件下的贝壳的壳重量并没有增加，并且密度更低，这表明钙化将在未来进一步受到损害。

“似乎海蝴蝶由于海洋酸化而改变了其钙化策略”，Naturalis生物多样性中心和阿姆斯特丹大学的负责人Katja Peijnenburg解释说。“只要海洋没有酸化，海蝴蝶就可以投资于越来越厚和更大的贝壳。但是，当海洋酸化和文石资源较少时，他们的投资主要是扩大规模。

尽管众所周知，海蝴蝶很容易受到海洋化学变化的影响，但令人震惊的是，发现它们已经在当今的海洋中建造贝壳时遇到了困难。科学家们想知道，随着全球海洋继续酸化，海蝴蝶还能长出多少壳。

参考：Lisette Mekkes，GuadalupeSepúlveda-Rodríguez，GintarėBielkinaitė，Deborah Wall-Palmer，Geert-Jan A.Brummer，LindaK.Dämmer，Linette K.Dämmer，Lisette Mekkes，“海洋酸化对南极翼足类足纲Limacina retroversa钙化的影响”卢恩（Loon），威廉·雷内玛（Willem Renema）和卡佳·贾（Karja TCA Peijnenburg），2021年3月2日，海洋科学前沿。
10.3389 / fmars.2021.581432