为什么海洋正在变得越来越暗?
来源:倍可亲(backchina.com)根据英国普利茅斯大学(The University of Plymouth)的研究,过去二十年当中,全球超过五分之一的海洋变得更暗。
这一过程被称为“海洋变暗”(ocean darkening)。当海洋的最上层发生变化,使光线难以穿透水面时,就会发生这种情况。这一上层被称为“透光层”,是90%的海洋生物的家园,对维持健康的全球生物地球化学循环至关重要。
该研究发表在科学期刊《全球变化生物学》(Global Change Biology)上,当中发现2003至2022年间,全球21%的海洋变暗了。
为什么海洋在变暗?
根据这个研究显示,海洋变暗的原因被认为是由于藻华动态(赤潮现象)和海面温度的变化等因素所致。
变暗通常出现在沿海地区,这些地区富含营养的水上升到表面,而增加的降雨将农业径流和沉积物从陆地冲入水中,滋养浮游生物的繁殖。
受气候变化的影响,世界许多地方的强降雨事件变得越来越普遍和强烈。
在开阔的海洋中,变暗可能与海面温度的升高有关,后者可能导致浮游生物增加,阻挡光线。
哪些地区受到影响?
图像来源,UNIVERSITY OF PLYMOUTH图像加注文字,2003至2022年间,全球透光层的变化图。红色代表该区域变暗,蓝色则代表变亮
该研究发现,超过9%的海洋——相当于非洲大小的面积——光线减少了超过164英尺(50米)。
另外2.6%的海洋光线减少了超过328英尺(100米)。
该研究报告还说,透光层深度的最显著变化出现在墨西哥湾流的顶部,以及北极和南极地区——这些地区因气候失调而经历显著变化。
变暗在沿海地区和封闭海域也很普遍,包括波罗的海(Baltic Sea)。
该研究表明,海洋变暗不仅限于沿海地区,对开阔的海域也有影响。
不过,并非所有海洋部分都在变暗。研究指,大约10%的海洋在同一时期变得更亮了。
该研究的作者指,这种混合情况反映了海洋系统的复杂性以及影响水体透明度的多种因素。
图像来源,GETTY IMAGES图像加注文字,土耳其伊兹密尔湾
海洋生物将面对什么?
虽然这些变化的具体影响尚不完全清楚,但科学家表示,地球上大量的海洋物种和生态系统运转可能会受到影响。
普利茅斯大学海洋保育副教授托马斯·戴维斯博士(Dr Thomas Davies)说:“已有研究显示,过去20年来,海洋表面颜色发生了变化,可能是浮游生物群落变化的结果。”
“但我们的研究结果提供了证据,表明这种变化导致了广泛的变暗,那些依赖太阳和月亮生存和繁殖的动物所能栖息的海洋区域变小了。”
这一上层水域是大多数海洋生物的家园,是称为浮游植物的类植物生物进行光合作用的地方。这些微小的生物构成了食物链的基础,它们可以在水面附近被找到,因为它们需要足够的阳光进行光合作用。
这就是为什么许多海洋生物在透光层中捕猎和繁殖,因为那里有充足的食物。浮游植物还产生了大约一半的大气氧气,对碳循环和海洋生物至关重要。
“真正担忧”
戴维斯博士说,海洋变暗可能会影响人类呼吸的空气、食用的鱼类以及世界应对气候变化的能力。
“我们的研究结果代表了担忧的真正原因。”
普利茅斯海洋实验室的海洋生物地球化学与观测科学负责人蒂姆·史密斯教授(Prof Tim Smyth)说,一些需要光的海洋动物可能会因这些变化而更接近海面。这将导致对食物和其他资源的竞争加剧。
史密斯教授说:“这可能会给整个海洋生态系统带来根本性的变化。”
该研究是如何进行的?
在这项名为《全球海洋变暗》的研究中,研究人员分析了近二十年的卫星数据以及先进的海洋建模。
美国太空总署(NASA)的海洋颜色网数据——将全球海洋划分为9公里的像素——使研究人员能够监测每个像素的海洋表面变化,而用于测量海水中光线的算法则用于估算每个位置的透光层深度。
太阳和月球辐照模型也被用来研究光照条件的变化——无论是白天还是夜间——如何影响海洋物种。
研究发现,夜间光照水平的变化小于白天,但仍具有相当大的生态意义。