一些常用的跟踪气候变化和海洋酸化的方法有明显的缺点，尽管这些现象已经被研究了几十年。
例如，科学家在测量海洋的大部分酸度时，而不是测量小的水样的酸度时，会受到计算模型的支配;这些模型可以包含它们自己的变量和假设。
图片来源:Jacki Moonves
海水的平均pH值为8.2，这意味着它通常接近中性，但略碱性。然而，由于溶解的CO，水可以变得更酸2从大气中。
随着时间的推移，即使是海洋pH值的微小下降，也会对海洋生物造成毁灭性的影响，包括物种减少或消失。这意味着，从整个海洋收集准确的数据不仅是一个巨大的挑战，也是至关重要的。
洛杉矶县自然历史博物馆(NHMLAC)的亚伦·塞莱斯坦博士和他在南加州大学和加州理工学院的同事们正在研究海洋酸度，以获取重要数据。
Celestian是NHMLAC的矿物科学负责人，专门研究矿物的形成和相互作用，特亚博老虎机网登录别是研究它们如何影响气候变化。
Celestian博士一直在研究海洋动物，以便更好地理解海洋矿物的行为，特别是观察那些由碳元素矿物霰石和方解石构成的动物，它们是碳酸钙的不同结晶形式(晶型)。
塞莱斯坦和他的团队可以通过更多地了解这些动物外壳中矿物质的稳定性来更好地了解海水酸度的波动。
据塞莱斯坦说，用于形成贝壳和珊瑚的含碳矿物在不同程度上都易受酸性水的影响。
例如，霰石更容易受到低pH值的影响，因为它有9个氧原子与钙结合，使其键比方解石的键弱。相反，方解石的化学键不太容易断裂，因为它有6个氧原子与钙结合。
当镁存在于水中时，外壳结构会轻微扭曲，使其不那么稳定，因为它经常取代方解石中的一些钙原子。
在酸化的海洋中，由霰石和镁方解石制成的贝壳和其他坚硬部分将更容易溶解，因此更脆弱．
Aaron Celestian博士，洛杉矶县自然历史博物馆矿物科学馆长亚博老虎机网登录
碳酸钙晶型的结构。文石(左)为正交晶结构，方解石(右)为三角晶结构。图片来源:原型
为了研究这些微生物对酸性水的敏感性，需要特殊的设备。app亚博体育
Celestian和C disc - iv(碳溶解动力学)团队已经将x射线衍射(XRD)与海洋矿物学相结合，以更充分地了解在几次横跨太平洋的探险中获得的海水样本。
他们最近的一次航行是在2017年夏天，从夏威夷到阿拉斯加。
之前的研究测量了溶解的碳和海洋的pH值;然而，这次考察还确定了海水中碳酸盐矿物的浓度，并测量了这些矿物的溶解速率。总之，这项工作可以为了解海洋酸化随时间变化的方式提供有价值的见解。
该小组在航行期间使用多芯取样器从海底收集沉积物，还使用海水泵过滤来自不同深度的水。
科学家们随后使用了原型AXRD®粉末衍射仪分析过滤样品的内容。粉末XRD分析是识别晶体结构的理想方法，这意味着碳酸钙晶型的百分比可以在不同的海洋深度沿着路径确定。
一个AXRD台式粉末衍射仪r.图片来源:Proto
研究组通过XRD确定了文石和方解石在航行过程中的比例。在夏威夷附近采集的水样更深的地方发现了稳定的霰石;相反，当它们向阿拉斯加移动时，在较浅的深度观察到霰石的稳定性。他们得出的结论是，阿拉斯加水域的酸性更强，因为文石在200米深处不稳定。
更多的公司2在大气中产生的碳酸越多，海洋的pH值就越低．
Aaron Celestian博士，洛杉矶县自然历史博物馆矿物科学馆长亚博老虎机网登录
当海洋的pH值降低时，形成贝壳的动物将很难维持它们的结构，这迫使它们花费更多的能量来形成和修复它们的贝壳。额外的能量需求可能会导致动物失去繁殖和生存的能力，导致种群数量下降。
XRD是正在进行的矿物行为如何影响海洋酸度的研究中一个有用的工具。
图片来源:Jacki Moonves
这些信息已经从Proto提供的材料中获取、审查和改编。亚博网站下载
有关此来源的更多信息，请访问原型。