海洋作為大多數(shù)海洋水生生物的生存空間，溶解在其中的氧氣為大多數(shù)海洋水生生物提供了生存的可能。分子氧作為線粒體氧化磷酸化的最終電子受體和某些酶反應(yīng)的底物,是所有高等水生動物所必需的。海洋中的分子氧來源于海氣界面交換、海洋真光層中光合生物的水體釋放。

       海水中氧氣消耗的因素有哪些？

       1）終生需氧海洋水生生物的呼吸作用；

       2）無光環(huán)境里浮游植物的呼吸作用消耗；

       3）有機質(zhì)降解耗氧；

       4）水溫、鹽度升高海水中溶解氧逸入大氣。

       什么是水體缺氧？ 當(dāng)海水中氧氣的消耗速率大于氧氣的補充速率時，就引發(fā)水體缺氧。缺氧(hypoxia) 又稱低氧，是指水體中溶解氧含量低于每升2毫克的狀態(tài)，僅相當(dāng)于正常海水溶解氧飽和狀態(tài)時的18% 。若水體溶解氧含量為0則稱之為無氧( anoxia) 。近海河口水體溶解氧含量低至缺氧狀態(tài)，導(dǎo)致生態(tài)狀況急劇惡化，魚、蝦等很多水生生物都無法正常生活；同時，由于表層沉積物的氧化性環(huán)境遭到破壞，積聚在沉積物中的有毒、有害化學(xué)物質(zhì)可能重新活化，釋放到水體中，形成二次污染。海洋低氧區(qū)或缺氧區(qū)又被稱為海洋“死亡區(qū)”，因為生物難以在低氧或缺氧狀態(tài)下存活�；�肥、畜禽糞便和生活污水等排泄入海，為海洋藻類浮游植物提供了充足的養(yǎng)料，刺激浮游植物瘋狂生長。浮游植物經(jīng)歷短暫生命后，快速死亡，在水體中降解消耗溶解氧，這與空氣污染因素一起導(dǎo)致海洋中的氧被大量消耗，使海洋中形成低氧區(qū)甚至缺氧區(qū)。缺氧水體中，硫酸鹽還原菌能將硫酸鹽和一些含硫化合物還原為具有毒性的硫化氫進一步影響水生生物生長。

       我國在長江口、椒江口、珠江口等城市化程度高、人口密集城市的海岸地區(qū)、近海岸河口區(qū)域以及部分海灣均有發(fā)現(xiàn)低氧區(qū)。科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)長江河口外的底層低氧區(qū)面積已高達13700平方公里、平均厚度高達20米，其含氧量最低值每升海水只含1毫克，低溶氧區(qū)域的虧損氧總量達到了1590000 噸。

       水體缺氧已成為全球嚴(yán)重的生態(tài)與環(huán)境問題之一。2006年，聯(lián)合國環(huán)境署（UNEP）北京會議評估數(shù)據(jù)表明，全球海洋“死亡區(qū)”（缺氧或無氧區(qū)）數(shù)量已經(jīng)上升到200個，而2004年時只有149個，兩年內(nèi)增加了50多個，增長了1/3。報告稱，由于化肥、污水、動物廢棄物和化石燃料等引起的污染，是導(dǎo)致海洋“死亡區(qū)”數(shù)量激劇增加的主要原因。2008年《科學(xué)》雜志報道的全球缺氧區(qū)域數(shù)量已上升至400處之多，呈指數(shù)增長。

       德、美國科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)全球變暖會為海洋低氧區(qū)的形成“推波助瀾”。他們在2008年5月2日《科學(xué)》雜志上發(fā)表報告稱，過去50年中，全球變暖已使中、東赤道大西洋和赤道太平洋的低氧區(qū)不斷擴大。此外，墨西哥灣和其他一些海域最近幾年也出現(xiàn)了低氧區(qū)。他們指出，隨著海洋低氧區(qū)不斷擴大，海洋生物的生存空間減小，許多物種被迫離開深海棲息地前往含氧充足的海域，這意味著它們將不得不為爭奪新的生存空間而展開殘酷競爭。而海洋科學(xué)家2011年發(fā)布的一份報告警告稱，包括過度捕魚、污染等在內(nèi)的大規(guī)模人類影響和氣候變化“狼狽為奸”，致使全球海洋環(huán)境惡化的速度遠遠超出他們此前的預(yù)測，全球海洋生物正面臨著滅絕的危機。

歷史回顧 

       地球顯生宙以來已經(jīng)發(fā)生的5次生物大滅絕事件，距今4.4億年前的奧陶紀(jì)末、3.75億年前的晚泥盆世、2.5億年前的二疊紀(jì)末、2.08億年前晚三疊世和6500萬年前的白堊紀(jì)末生物大滅絕。每次大滅絕中都會出現(xiàn)氣候劇變、缺氧、海洋酸化等環(huán)境災(zāi)變。而奧陶紀(jì)末大滅絕、二疊紀(jì)末大滅絕中引起大量海洋生物滅失的原因都與水體缺氧有關(guān)。

       奧陶紀(jì)末大滅絕由前、后兩幕組成，其間相隔約50 萬～100萬年。第一幕是冰川作用造成生活在溫暖淺�；蜉^深海域的許多生物都滅絕了，滅絕的屬占當(dāng)時屬總數(shù)的60％～70％，滅絕種數(shù)更高達80％。第二幕是由于冰川快速消融，大氣和海水溫度迅速回升，造成全球規(guī)模的海侵和缺氧，海中有毒水體隨上升洋流侵漫到陸表海域，使那些涼(冷)水 域中的動物幾乎無處藏身，造成在第一幕滅絕事件中幸存的較冷水域的生物又遭滅頂之災(zāi)。奧陶紀(jì)海洋中十分繁盛的典型海洋無脊椎動物赫南特貝、正常筆石、小達爾曼三葉蟲等均在奧陶紀(jì)末大滅絕后消亡。

       二疊紀(jì)末生命滅絕事件則代表了生命發(fā)展史中最慘烈的生物滅絕事件，造成了超過90%的海洋生物物種的消失以及大量陸地上生物的滅亡。受到影響的有許多古生代繁盛的重要生物門類，如皺紋珊瑚、床板珊瑚等，均遭全軍覆沒;曾長期統(tǒng)治淺海底域的腕足動物，如長身貝目、戟貝亞目、正形貝目全部消亡，連深水海域里的放射蟲等也慘遭重創(chuàng)。中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)沈延安大教授2012年5月在《自然：通訊》雜志撰文提出深海缺氧導(dǎo)致了二疊紀(jì)生物大滅絕。

       我們面臨的問題 當(dāng)代人類正面臨著人類活動自己創(chuàng)造的新一輪海洋變暖、水體缺氧、海洋酸化等惡劣環(huán)境。有科學(xué)家指出，除非人類立刻采取切實有效的行動，否則，氣候變暖、過度開采、污染和棲息地喪失會讓下一個全球性滅絕的災(zāi)難出現(xiàn)在海洋中。

       海洋會因為缺氧而窒息，地球?qū)⒉坏貌幻鎸ζ涞诹�次生物大滅絕，絕非危言聳聽。造成此次生物大滅絕的元兇將是環(huán)境污染，人類污染物質(zhì)向海的無限制排放，加之大氣中二氧化碳的不斷升高，共同導(dǎo)致海洋缺氧，在特定的條件下將會產(chǎn)生一個類似于二疊紀(jì)末的海洋。如果此類海洋環(huán)境進一步惡化，將對人類的生態(tài)環(huán)境造成災(zāi)難性的破壞。所幸的是“每一次的生物大滅絕都不會將所有的生物一網(wǎng)打盡，一定會有幸存者成為生物復(fù)蘇的種子。”

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