缺氧会导至海洋生物再次灭绝吗？

       海洋作为大多数海洋水生生物的生存空间，溶解在其中的氧气为大多数海洋水生生物提供了生存的可能。分子氧作为线粒体氧化磷酸化的最终电子受体和某些酶反应的底物,是所有高等水生动物所必需的。海洋中的分子氧来源于海气界面交换、海洋真光层中光合生物的水体释放。

       海水中氧气消耗的因素有哪些？

       1）终生需氧海洋水生生物的呼吸作用；

       2）无光环境里浮游植物的呼吸作用消耗；

       3）有机质降解耗氧；

       4）水温、盐度升高海水中溶解氧逸入大气。

       什么是水体缺氧？ 当海水中氧气的消耗速率大于氧气的补充速率时，就引发水体缺氧。缺氧(hypoxia) 又称低氧，是指水体中溶解氧含量低于每升2毫克的状态，仅相当于正常海水溶解氧饱和状态时的18% 。若水体溶解氧含量为0则称之为无氧( anoxia) 。近海河口水体溶解氧含量低至缺氧状态，导致生态状况急剧恶化，鱼、虾等很多水生生物都无法正常生活；同时，由于表层沉积物的氧化性环境遭到破坏，积聚在沉积物中的有毒、有害化学物质可能重新活化，释放到水体中，形成二次污染。海洋低氧区或缺氧区又被称为海洋“死亡区”，因为生物难以在低氧或缺氧状态下存活。化肥、畜禽粪便和生活污水等排泄入海，为海洋藻类浮游植物提供了充足的养料，刺激浮游植物疯狂生长。浮游植物经历短暂生命后，快速死亡，在水体中降解消耗溶解氧，这与空气污染因素一起导致海洋中的氧被大量消耗，使海洋中形成低氧区甚至缺氧区。缺氧水体中，硫酸盐还原菌能将硫酸盐和一些含硫化合物还原为具有毒性的硫化氢进一步影响水生生物生长。

       我国在长江口、椒江口、珠江口等城市化程度高、人口密集城市的海岸地区、近海岸河口区域以及部分海湾均有发现低氧区。科学家们发现长江河口外的底层低氧区面积已高达13700平方公里、平均厚度高达20米，其含氧量最低值每升海水只含1毫克，低溶氧区域的亏损氧总量达到了1590000 吨。

       水体缺氧已成为全球严重的生态与环境问题之一。2006年，联合国环境署（UNEP）北京会议评估数据表明，全球海洋“死亡区”（缺氧或无氧区）数量已经上升到200个，而2004年时只有149个，两年内增加了50多个，增长了1/3。报告称，由于化肥、污水、动物废弃物和化石燃料等引起的污染，是导致海洋“死亡区”数量激剧增加的主要原因。2008年《科学》杂志报道的全球缺氧区域数量已上升至400处之多，呈指数增长。

       德、美国科学家研究发现全球变暖会为海洋低氧区的形成“推波助澜”。他们在2008年5月2日《科学》杂志上发表报告称，过去50年中，全球变暖已使中、东赤道大西洋和赤道太平洋的低氧区不断扩大。此外，墨西哥湾和其他一些海域最近几年也出现了低氧区。他们指出，随着海洋低氧区不断扩大，海洋生物的生存空间减小，许多物种被迫离开深海栖息地前往含氧充足的海域，这意味着它们将不得不为争夺新的生存空间而展开残酷竞争。而海洋科学家2011年发布的一份报告警告称，包括过度捕鱼、污染等在内的大规模人类影响和气候变化“狼狈为奸”，致使全球海洋环境恶化的速度远远超出他们此前的预测，全球海洋生物正面临着灭绝的危机。

历史回顾 

       地球显生宙以来已经发生的5次生物大灭绝事件，距今4.4亿年前的奥陶纪末、3.75亿年前的晚泥盆世、2.5亿年前的二叠纪末、2.08亿年前晚三叠世和6500万年前的白垩纪末生物大灭绝。每次大灭绝中都会出现气候剧变、缺氧、海洋酸化等环境灾变。而奥陶纪末大灭绝、二叠纪末大灭绝中引起大量海洋生物灭失的原因都与水体缺氧有关。

       奥陶纪末大灭绝由前、后两幕组成，其间相隔约50 万～100万年。第一幕是冰川作用造成生活在温暖浅海或较深海域的许多生物都灭绝了，灭绝的属占当时属总数的60％～70％，灭绝种数更高达80％。第二幕是由于冰川快速消融，大气和海水温度迅速回升，造成全球规模的海侵和缺氧，海中有毒水体随上升洋流侵漫到陆表海域，使那些凉(冷)水 域中的动物几乎无处藏身，造成在第一幕灭绝事件中幸存的较冷水域的生物又遭灭顶之灾。奥陶纪海洋中十分繁盛的典型海洋无脊椎动物赫南特贝、正常笔石、小达尔曼三叶虫等均在奥陶纪末大灭绝后消亡。

       二叠纪末生命灭绝事件则代表了生命发展史中最惨烈的生物灭绝事件，造成了超过90%的海洋生物物种的消失以及大量陆地上生物的灭亡。受到影响的有许多古生代繁盛的重要生物门类，如皱纹珊瑚、床板珊瑚等，均遭全军覆没;曾长期统治浅海底域的腕足动物，如长身贝目、戟贝亚目、正形贝目全部消亡，连深水海域里的放射虫等也惨遭重创。中国科学技术大学沈延安大教授2012年5月在《自然：通讯》杂志撰文提出深海缺氧导致了二叠纪生物大灭绝。

       我们面临的问题 当代人类正面临着人类活动自己创造的新一轮海洋变暖、水体缺氧、海洋酸化等恶劣环境。有科学家指出，除非人类立刻采取切实有效的行动，否则，气候变暖、过度开采、污染和栖息地丧失会让下一个全球性灭绝的灾难出现在海洋中。

       海洋会因为缺氧而窒息，地球将不得不面对其第六次生物大灭绝，绝非危言耸听。造成此次生物大灭绝的元凶将是环境污染，人类污染物质向海的无限制排放，加之大气中二氧化碳的不断升高，共同导致海洋缺氧，在特定的条件下将会产生一个类似于二叠纪末的海洋。如果此类海洋环境进一步恶化，将对人类的生态环境造成灾难性的破坏。所幸的是“每一次的生物大灭绝都不会将所有的生物一网打尽，一定会有幸存者成为生物复苏的种子。”

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