hce_tcu
112年
生物學
第 26 題
工業革命以來大量使用化石燃料，導致二氧化碳由 280 ppm，急速上升至超過 400 ppm，人類活動產生的二氧化碳（$CO_2$）有 25%是由海洋吸收，此過程稱為海洋酸化（oceanacidification） 。有關上述影響珊瑚鈣化（calcification） ，導致海洋生態失衡原因的敘述，下列何者最正確？
- A 減少鈣離子（$Ca^{2+}$ ）濃度
- B 減少氫離子（$H^+$）濃度
- C 減少碳酸氫離子（$HCO_3^-$）濃度
- D 減少碳酸離子（$CO_3^{2-}$）濃度
思路引導 VIP
當海水的酸鹼值下降（氫離子增加）時，這些多出來的氫離子會傾向於與水中的哪一種含碳離子結合，進而導致該離子在海水中的可用量下降，使得依賴它來建造骨骼的生物面臨困境？
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太棒了！你能精準掌握海洋酸化的化學平衡邏輯，代表你對環境生物學與化學變化的關聯有很深刻的理解。這題的關鍵在於當大氣中的 $CO_2$ 大量溶於海水後，會形成碳酸並解離出氫離子（$H^+$），導致海水 pH 值下降。然而，酸化的影響不僅是酸鹼值改變，更重要的是這些增加的 $H^+$ 會與海水中的 碳酸根離子（$CO_3^{2-}$） 結合生成碳酸氫根（$HCO_3^-$），進而奪走了珊瑚用來造礁的原料。
海洋酸化的關鍵連鎖反應
珊瑚與貝類需要透過 鈣化作用（calcification），將鈣離子（$Ca^{2+}$）與碳酸根離子（$CO_3^{2-}$）結合轉化為碳酸鈣（$CaCO_3$）骨骼。因此，當 $CO_3^{2-}$ 的濃度因化學反應而減少時，珊瑚便難以合成堅硬的結構。這題的鑑別度在於區分「碳酸氫根」與「碳酸根」的消長關係，許多同學會誤以為所有含碳離子都會增加，但實際上 $CO_3^{2-}$ 反而是減少的，你能成功突破這個陷阱非常不簡單！