世界海洋正在发生深刻变化

本周在波士顿举行的美国科学促进会(AAAS)年会上,一个科学家小组报告说,气候变化正在通过增加海水的温度和酸度,并改变大气和海洋环流,迅速改变世界海洋。

“浩瀚的海洋可能让我们对全球气候变化的潜在影响产生了一种自满情绪,”美国科学院韦恩和格拉迪斯谷海洋生物学主席简·卢布琴科(Jane Lubchenco)说俄勒冈州立大学他主持了小组讨论。“世界海洋正在经历深刻的物理、化学和生物变化,其影响才刚刚开始显现。”

小组成员、加州大学圣巴巴拉分校的分子生理学家格雷琴·霍夫曼将这种情况描述为“多重危险”。

“海洋生态系统正面临着新的压力和新的压力组合,”霍夫曼说。“海水变暖了,环流模式正在以不可预测的方式发生变化,海洋正在变酸。”

小组成员说,不断增加的温室气体排放正在使世界海洋变暖,并对珊瑚礁构成新的威胁,珊瑚礁已经是所有海洋生态系统中受威胁最大的之一。史密森学会的海洋生物学家南希·诺尔顿(Nancy Knowlton)说,即使比正常最高温度高出一两度,也会导致珊瑚和它们的共生藻类黄藻(zooxanthellae)之间的关系破裂。

没有虫黄藻,珊瑚看起来是白色的,或“漂白”,生长得更慢。它们也更容易感染疾病,可能无法繁殖。诺尔顿指出,1998年发生了全球性的大规模白化事件,影响了印度洋80%的珊瑚,其中20%死亡。2005年,由于水温过高,加勒比海大部分地区发生了严重的白化现象。

诺尔顿说:“在过去的30年里,我们已经失去了加勒比地区大约80%的珊瑚礁珊瑚,太平洋地区的珊瑚损失也广泛而严重。”“珊瑚礁就像城市,有些部分在增长,有些部分在被破坏,只有当净增长率为正时,珊瑚礁才能持续存在。这些珊瑚礁已经受到过度捕捞和当地污染的威胁,除非尽快采取严厉行动减少温室气体排放,否则这些珊瑚礁将不复存在。”

小组成员、伍兹霍尔海洋研究所的斯科特·多尼说,同样的温室气体排放也导致大气中二氧化碳的急剧增加,从而迅速使世界海洋的酸性增强。目前二氧化碳浓度为百万分之380,已经比工业化前的水平高出30%,许多科学模型预测,在“一切照旧”的情况下,到本世纪末,这一比率将增加两倍。

Doney说,虽然大部分关于海洋酸化的科学关注都着眼于珊瑚礁的影响,但对其他海洋生态系统的潜在危险同样严重。

他说:“海洋酸化损害了由碳酸钙形成壳的动植物。”“钙化生物不仅包括珊瑚,还包括许多浮游生物、翼足类动物(海螺)、蛤蜊、牡蛎和龙虾。其中许多生物为其他生物提供了重要的食物来源或栖息地,酸化对食物网和更高营养水平的影响尚不清楚。

“新出现的证据表明,幼虫和幼鱼可能也容易受到海洋pH值变化的影响,”Doney补充说。“海洋酸化正迅速成为一个真正的问题。”

俄勒冈州立大学的海洋学家迈克尔·贝伦菲尔德(Michael Behrenfeld)正在研究气候与海洋浮游植物全球活动之间的关系。

贝伦菲尔德说:“浮游植物对人类非常重要,因为它们的光合作用产生供我们呼吸的氧气,它们是支持全球渔业的海洋食物网的基础。”“利用美国宇航局的卫星,我们可以追踪全球浮游植物的变化,我们发现海洋温度变暖与光合作用减少有关。卫星是我们了解气候和海洋生物学之间联系的最重要工具之一,因为它们每天都能对整个地球进行测量,这是船舶永远无法完成的。

“不幸的是,”他补充说,“就在我们最需要卫星的时候,由于预算削减或新的优先事项,我们正面临着NASA海洋生物卫星的终结。这是一个需要解决的严重问题。

贝伦菲尔德说:“我们不应该眼看着这些关键任务的结束,对海洋中正在发生的变化视而不见。我们应该建造更好的探测器,比过去看得更清楚,并衡量气候变化对海洋生产力的潜在影响。”

小组成员还呼吁加大对海洋观测系统的投资,使科学家能够更好地测量海洋生态系统的变化,包括世界各地的大规模环流和沿海上升流系统。宾夕法尼亚州立大学的克劳斯·凯勒报告了有效的海洋观测系统探测北大西洋经向翻转环流变化的经济成本和收益。

俄勒冈州立大学的海洋学家杰克·巴斯报告了自2000年以来一直困扰太平洋西北海岸的缺氧事件。在过去50年的科学观察中,近岸的这些低氧区是前所未有的,可能与全球变暖预计会出现的更强、更持久的风有关。Barth说,加利福尼亚洋流系统为南美、非洲南部和北非沿海上升流区的类似变化提供了一个案例研究。

“我们观察到的一件事是风的模式如何改变,并极大地影响了上升流,”巴斯说。“20年前,大风会持续三四天,然后就减弱了。现在它们会持续20到40天才会安定下来。这对上升流和生物生产力产生了重大影响,但这些影响可以从一个极端剧烈地波动到另一个极端,而且很难预测。”

告诉我们你的想法

你对这则新闻有什么评论、更新或想补充的吗?

留下你的反馈
你的评论类型
提交