全球变暖或导致海洋死水区

来源:第一财经日报   发布时间:2015-12-23 12:02:04 
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《科学美国人》杂志近期刊登的一篇文章显示,冰河时代证据显示,温度上升可能会导致海洋生物缺氧。

文章称,气候变暖可能会导致部分海域不再适合一些需要氧气的海洋生物生存。

近期,科学家们根据过往的气候变暖经验更深入地分析了气候变化如何影响海洋生物。通 相关公司股票走势

太平洋12.02-0.07-0.58%过分析海洋沉积物数据,加州大学的研究者戴维斯发现,上一次地球经历的主要气候变化是在冰河世纪后期,东太平洋的海水含氧量出现显著下降。这一发现表明,气候变暖可能会导致部分海域不再适合一些需要氧气的海洋生物生存。

科学家们尤其专注在含氧最小区域(OMZsoxygen minimum zones),也就是富氧量表面以下的天然低氧量水域。

20000年以前的冰期,这一区域并不存在。但是在现代海洋中,它们遍布地球所有的中间水域。经过冰河时代结束后的几个千年,低含氧量水域开始扩大,并到14000年前地球进入冰消期达到峰值。在一些区域,这种扩展异常迅速。

根据研究,低含氧区域的扩张正好与冰消期时达到的峰值一致。

蟹类死亡是变暖的前兆?

研究带来一个信号,现代海洋附近的含氧最小区域可能会为未来的环境和经济带来麻烦,加州大学分校博迪加海洋实验室博士后研究员,也是该研究的第一作者莎拉·莫菲特说。

令莫菲特感到吃惊的是,从过往气候变化的情况来看,当前海洋系统并不如它所显示的那么稳定。2008年的一项研究发现,到2100年,极缺氧的水域可能将累计扩大50%

“这很好地证明了气候变化将改变海洋中氧浓度。”俄勒冈州立大学综合生物学助理教授弗朗西斯·陈说。

陈说自己接到了一些养蟹人的报告,称他们捕获的蟹在减少,捕到的死蟹在增加。此外,也有猜测认为,由于海洋低氧区的扩大,鱼类正在远离它们曾经经常出没的水域。

“这非常值得关注。”陈说。

破译神秘的海洋“夹心蛋糕”

导致海洋含氧量降低的因素异常复杂,这也给针对这一现象的研究带来了挑战。

这一问题的研究非常困难,因为有一整套物理过程影响着海洋内部,莫菲特提到,这项研究并没有详细分析物理过程如何推动氧气的损失。

比较简单的研究海洋氧气如何分布的方法就是将其看成一个“夹心蛋糕”,陈说。在最上层,空气和海洋富氧层水域亲密接触,越往深处,含氧量越低。

低含氧量水域与表层水出现周期性混合。这些将出现抵消,特别是又冷又咸的表层海水变得足够密集,再进入低含氧水域。这通常是由海冰的形成和海洋表层流驱动的。

另外,缺氧的水域将上升到表面通过这一过程被称为上升流海域,这是由大气过程驱动的,莫菲特说。

含氧量还受到海洋植物如藻类和浮游植物的光合作用影响,美国蒙特雷湾水族馆研究所的资深科学家弗朗西斯科·查韦斯说。

海洋的水混合系统随着温度升高将带来麻烦:海洋表面就像一顶帽子,阻碍了氧气进入更深层。当温度升高,“帽子”就会越来越厚。

分层现象就像一个人在盛夏跳进湖里,就算水体表面感到明显温暖,但是越往底部,温度仍有明显的落差。

加州海岸面临的多重威胁

如莫菲特的研究,古海洋学只是研究者们试图理解今日海洋的一种研究方式。

莫菲特提醒说,非常重要的一件事是搞清楚上一次冰河世纪终结和当前气候变暖的区别。上一次的冰河世纪的终结是由于地球绕日轨道的变化,而现代的气候变暖则是由人为带来的温室气体排放。

陈说,这项研究并没有告诉我们海岸附近在发生什么,这更聚焦于大陆边缘,有6575海里。

研究者们假设加州海岸区域成为海洋低氧区的可能性上升。

太平洋沿岸的风险不仅是低氧,还有更高浓度的二氧化碳溶解将增加水的酸度。

作者:张静 编译

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