大海“酸”了。

這個“酸”不是指羨慕嫉妒，而是指大海的“惡疾”——海洋酸化。“海洋酸化”指的是海洋大量吸收了人類排放的二氧化碳，導致自身酸堿度降低。

酸化的海洋環境對海洋生物很不友好，尤其是那些帶殼的海洋生物，它們的外殼以碳酸鈣為主要成分，在酸化的海洋環境中無法正常形成。

按照目前海洋酸化的趨勢，海蝶，這個飽磷蝦、鮭魚、鯨等眾多海洋生物之腹的“小可愛”將會在本世紀末的海水中失去自己的殼，因為到那時，“過酸”的海水會在不到兩個月的時間里把它的殼溶解殆盡。

海蝶外殼溶解過程（圖片來源：TED演講）

更令人擔憂的是，海洋酸化還會造成海中大陸架的珊瑚礁解體、死亡，使得海洋生物失去賴以生存的家園，進一步導致海洋物種減少、乃至整個地球生態失衡。并且，失去了珊瑚礁的庇護，低地島國也將更容易為暴雨侵害。此時，喪鐘就不止為海洋生物而鳴。

海洋酸化的危害已經越來越明顯，而針對海洋酸化的“病原”——大氣中過量的CO₂，很多國家都在積極探求應對措施，例如中國提出的“3060”雙碳戰略。

俗話說“知己知彼，百戰不殆”，針對海洋酸化這一“惡疾”，我們必須找到它的根源，即海洋酸化對海洋生態系統的影響機制，并對它加以研究，才好“對癥下藥”。

當我們去醫院看病時，醫生需要根據各項檢測結果做出診斷。那么，當大海得了海洋酸化這種“病”，誰來為海洋檢測和研究治療方案呢？

堪稱“海洋醫院”的海洋酸化影響研究中水量試驗平臺（FOANIC-XMU）便致力于此,它是廈門大學為探究海洋酸化對海洋生物及生態系統影響及其機制而建立的一處海上科研平臺。

過去9年間，這個科研平臺漂浮在廈門五緣灣濕地公園近岸的一方海域上，幾間方方正正的簡易小房子，紅綠藍三原色相互交錯，給人一種賽博朋克的感覺，遠看像是一座水上樂園。

然而，它有很多響當當的title：國內首個以近海海洋酸化為主要研究方向的原位科研平臺、全球首個使用全太陽能驅動供電的海上試驗平臺、亞洲最大的海洋酸化中尺度平臺。

五緣灣海洋酸化影響研究中水量試驗平臺

這就是享譽盛名的廈門大學海洋酸化影響研究中水量試驗平臺。早在2013年6月24日，國際原子能機構（IAEA）下屬的海洋酸化國際協調中心（OA-ICC）就對它進行了報道。

OA-ICC報道內容

“工欲善其事，必先利其器。”實驗站裝載有自主提供設計理念的CO₂加富系統、海水超過濾（0.01μm）系統、高透光TPU懸掛培養裝置、碳酸鹽系統測試裝置等等能夠用于檢測海洋酸化的“神器”。

其中，CO₂加富系統是整個試驗平臺的“靈魂”部件，它可以通過連續提供設定的CO₂濃度來調節海水酸堿度，為全國首創，因為成本低、重量輕、準度佳，甚至吸引了國外學者前來購買。再配合其他裝置，實驗站就能夠營造出高濃度的CO₂環境來誘導自然海水酸化，從而模擬出未來CO₂升高的海洋環境。

此前海洋酸化的研究大都集中于遠洋海域，但研究發現，從長時間維度來看，近海酸化的速率要比大洋快得多，且近岸營養鹽豐富，生物量大，其對海洋酸化的響應機制也與大洋不同。所以，盡管近岸環境影響因素復雜，但為了更全面地了解海洋酸化的影響，近海海洋酸化研究勢在必行。

正是考慮到這一點，實驗站建在了位于廈門城市邊緣的五緣灣。另外，這里海域狹長，受到臺風、海浪等侵襲的風險更低，非常適合開展近海海洋酸化研究。

紅點處為實驗站所在位置（圖片來源：谷歌地圖）

從2013年建成至今，九年來，在這個看似簡易的試驗平臺上，科研人員完成了6次中尺度實驗，吸引國內外5個高校150人次的參與，發表了14篇具有影響力的論文（發表在Nature Communications等期刊上），有力促進了多學科交叉研究，為它掛上了一枚枚閃亮的勛章。

外國專家探訪實驗站

雖然“近海海洋酸化研究”聽上去神秘莫測，但其實，這些研究與我們的生活息息相關。小到海產品質量，大到人類的生存與發展，都可以從相關研究中窺得一二。

比如，借助實驗站，科學家們發現海洋酸化會引發初級食物鏈效應，使得食物鏈初級餌料品質下降。有時，我們覺得自己吃的海鮮風味不足，可能罪魁禍首并非“黑心”的商家，而是“酸化”的海洋。

說到這里，可能有人會想：小問題，海鮮不好吃了，那就不吃了嘛，有什么大不了的？

事實上，海洋酸化對人造成的影響遠不止于此。海洋酸化增加了有毒酚類化合物在不同營養級的積累，這類有害物質在水產品中含量會升高。那么，不妨想一下，當更多有毒酚類化合物持續累積，站在食物鏈頂端的人類該何去何從？

此外，科學家們還利用實驗站的平臺特色進行了大量的原位研究。平臺位于亞熱帶沿海開放水域，可以還原最真實的海水環境，方便開展“原汁原味”的研究，這是在學校實驗室里無法做到的。

通過研究，科學家們發現亞熱帶不同浮游生物對海洋酸化的響應是不同的。在高CO₂濃度條件下，病毒和細菌種類增加，這意味著海洋酸化增強了有機物降解過程，為浮游植物的生長提供了更多的營養。在浮游植物類群中，硅藻能更快速地獲取營養鹽和無機碳，換句話說，硅藻在食物資源競爭方面更有優勢。因此，在海洋酸化條件下，硅藻這一門類更加繁盛，而甲藻這一門類因在“食物爭奪戰”中落敗而相對受到抑制。

相比于實驗室的“閉門”研究，這些原位研究的現實參考價值更高，更能為治療海洋酸化這一“惡疾”效力。

原位研究固然好，但它的背后隱藏著科學家們無數的心血。

廈門五緣灣上的試驗平臺

2010年，廈門大學的科研人員前瞻性地將目光投向近海海洋酸化研究領域，并開始籌劃建設海洋酸化試驗平臺。

當時，國際上已有先進的戶外海洋酸化平臺，但國內的研究還局限在實驗室里，于是廈門大學的科學家們下決心走出實驗室，到海上去。

不過，因為國內相關方面的研究還未受到重視，平臺的建設并不順利。經過團隊多方努力，直到2012年，才正式獲批五緣灣海域使用權。

可這只是建站的第一道檻。要想建立一個完備的實驗站，建筑設計至關重要，但既然海洋酸化試驗平臺是國內首創，就意味著無例可援。

然而，對于海洋學者們來說，搗鼓實驗儀器得心應手，可操作設計工具就讓人犯難了。為了建設好實驗基地，學者們遠赴德國、日本考察，深入了解國際平臺設計理念與先進儀器設備，再根據五緣灣的實際情況不斷改善設計。功夫不負有心人，2012年底，平臺終于建設完成。

除此之外，科研人員們的實驗之路也絕非坦途。相比實驗室，海上條件更復雜，取樣數量更龐大，數據更難有規律可循。參與實驗站建設的廈門大學高光老師感慨道：“這可比實驗室里的論文難寫多了。”

平臺上的實驗過程

在電影《火星救援》里，宇航員馬克·沃特尼被遺忘在火星，在看不到盡頭的日子里努力生活，記日記、看日升日落、合成水、種土豆……雖然平臺上的生活條件沒有火星那么艱苦，但環境也是比較惡劣的。

海上實驗一般要持續2-3個月，在此期間，研究者們要忍受悶熱的天氣和搖晃的暈船感，即使到了閑暇時間也無法得到充分的休息。

不過，和馬克一樣，科研人員選擇了“苦中作樂”。釣魚、抓螃蟹，欣賞潮汐、日落……這些便是實驗站科研人獨有的樂趣。廈大博士生李賀說：“在海上平臺，大家分工合作，互相配合展開實驗，比在實驗室內的關系更緊密了。”

走過九年的光輝歲月，平臺在五緣灣的海域使用權也到期了。未來，美麗的五緣灣海面上不會再有這么一處神秘的“水上樂園”，但平臺的故事會在更加廣闊的海域繼續上演。在未來，試驗平臺將會配備更加完善的設備，發揮出更大的作用。

霞光正好，中國近海海洋酸化研究在五緣灣啟航，未來將駛向更廣闊的遠方。

文中未標注圖片均來源于

廈門大學近海海洋環境科學國家重點實驗室

科學指導：高坤山教授、高光副教授

撰文：賴瀅、于世豪、葉馨、劉思琦

排版：于世豪、賴瀅

編審：曾祥蘭

責編：甘少敏

總編：70.8海洋媒體實驗室

出品：廈門大學海洋與地球學院

近海海洋環境科學國家重點實驗室