生态中国网 >  新闻 >  正文

珊瑚白化、渔业减产、飓风温床,变暖的海洋如何改变这个世界

来源:澎湃新闻 时间:2024-08-27 09:39:00

字号

林小慧喜爱潜入无边无际的大海在其中“漫游”,在那里她遇到过一个神奇的世界。


“粉红色、小气泡一般的卵子从成千上万个珊瑚杯口同时升起,顺着水流漂浮,好像满天繁星。那是造化最为神奇的时刻之一。”她这样描述着珊瑚产卵的过程。


指形鹿角珊瑚产卵。本文图片由林晓慧供图


2021年起,林小慧参与创立的一个民间海洋保护组织开始向公众直播珊瑚产卵的过程。在近8年的时间里,她所在的团队一直在深圳海域观察和记录珊瑚群落。


“珊瑚产卵总是很有默契,这种共时性连科学家都没法解释。”她回忆起那个场景时仍感到心潮澎湃,“那一刻你会坚定地感到一种使命:我要保护它。”


为了做好直播,团队成员每年都会在海域内仔细调研,寻找最适合的群落样本。然而今年下水时,林小慧发现许多曾经生机勃勃的珊瑚礁现在看起来明显不健康。“夸张一点讲,部分区域就好像是‘乱葬岗’。”


相比之下,中国科学院昆明动物研究所助理研究员罗杰在印度尼西亚看到的珊瑚白化现象更为严重。那是2015年前后,太平洋经历了30年来最强烈的厄尔尼诺事件,他和队友下水科考,整个视野范围内的珊瑚全是白色。“无一例外,有一种看不到头的感觉。”他回忆道。


大湾区珊瑚群落


作为海底的“热带雨林”,珊瑚礁为约25%的海洋生物提供家园,是生物多样性最高的生态系统之一。然而在过去30年里,人类失去了地球上50%的珊瑚,连带其中的生物一同遭遇到生存威胁。


当海水温度过高时,珊瑚体内的共生藻类会被排出或死亡,珊瑚也失去原本的丰富色彩,这一过程即为白化。这并不是新现象,过度开发海洋、污染都会导致珊瑚白化,而日益加剧的全球变暖加剧了这一趋势。


据澳大利亚广播公司报道,近十年是大堡礁周围水域温度在400年里的最高点。今年的1至3月更是4个多世纪以来最温暖的季节。大堡礁的北部、中部、南部3个区域全都出现了极端白化(即白化率超过90%),有32%的珊瑚礁出现了60%以上的白化率。


珊瑚白化并非不可逆,但若持续时间过长,珊瑚礁会因无法获得足够的能量而死亡,依赖其生存的鱼类、海龟、海鸟等生物也将受到影响。在印度尼西亚的海中,罗杰就清晰地感到,“鱼少得非常明显,很多种类的生物可能都已经消失了”。


大湾区珊瑚群落


除生物圈之外,大气环境和人类社会也会受到影响。“海洋中的藻类减少对大气氧气水平会有副作用;当珊瑚礁对海岸线的保护作用弱化,一些太平洋岛国的陆地面积就不断缩小——这些都是现实发生的、直观的变化。”他解释道。


海洋作为地球上最大的碳汇,吸收了人类不断增加的温室气体排放所释放的多余热量和能量。如今,海洋已经吸收了排放量增加所产生的约90%的热量。由于过多的热量和能量使海洋变暖,温度的变化导致了前所未有的级联效应,包括冰雪融化、海平面上升、海洋热浪和海洋酸化。


被称为“水下探索之父”的海洋学家雅克·库斯托(Jacques Cousteau)这么形容海洋与人类的关系:“水循环与生命循环本为一体。”对于海洋发生的变化,我们已无法再置身事外——毕竟,这片占据了71%的地表面积、容纳着无数生命的领域,是宇宙中已知唯一的液体水组成的海洋,也是所有已知生物的起源。


人类改变了海洋,最终,海洋也将改变这个世界。


海洋生物面临威胁


2023年是有记录以来海洋表面温度最高的一年。由于全球变暖与厄尔尼诺现象的叠加效应,2024年地球海洋的高温趋势仍在延续。


美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的报告指出,地球目前正在经历一场全球性的珊瑚白化事件,这是有记录以来的第四次,也是过去十年中的第二次。从加勒比海到澳大利亚大堡礁,再到中国沿海地区,全世界各地的珊瑚都在逐渐死亡。


这仅仅是海洋变暖的众多后果之一。事实上,海水温度升高改变了整个海洋生态格局。一些物种正迁移到更凉爽的水域,以逃避不适宜的高温;而那些无法迁徙的温度敏感型物种,比如珊瑚、贝类和海草,则可能因高温而直接死亡。


这些变化不仅引发了海洋内部的振荡,也在人类社会激起连锁反应。渔业是许多沿海社区的生计之源,但随着海洋热浪导致鱼类和其他海产品的栖息地变化,渔获量正在显著下降。据研究,从1930年到2010年间,人类能从海洋中可持续获取的海鲜数量减少了4.1%,相当于减少了140万吨的鱼类。


放眼全球,没有什么地方能在这一变局中存有侥幸心理:美国东北部新英格兰大陆架附近的主要渔业从龙虾逐步变为短鳍鱿鱼,前者因更喜欢寒冷的环境而正在离岸移动;2020年日本的秋刀鱼捕获量比10年前少了九成,三文鱼少了六成;美国南部阿拉斯加湾的雪蟹“几乎被消灭”,一个价值2.7亿美元的渔场不得不完全关闭两年。

“海洋确实在发生变化,鱼类资源和产量也随之改变。”华盛顿大学水产和渔业科学教授雷·希尔伯恩(Ray Hilborn)告诉澎湃新闻,“气候模型模拟显示,冬季气温将下降10摄氏度,夏季气温将下降5摄氏度。这将对欧洲的农业造成严重后果,彼时爱尔兰和英国的农业生产将大幅减少。”


琉球扁脑珊瑚


2020年,罗杰在印尼进行珊瑚礁修复工作。他们采取的方法是人工移植,将实验室培育的珊瑚移栽到海中的礁盘上。大概两年的时间,就将珊瑚覆盖率从10%提升到了50%左右。“在一个修复周期内,它当然是有效的。”罗杰解释道,“但这种方式仍具有很大的不确定性。因为珊瑚白化死亡的根本原因是气候,如果海水环境已不再适合珊瑚生存,或是未来又发生了一次大规模的厄尔尼诺事件,那几年的修复工作就只能打水漂了。”


而在讨论海洋变暖时,我们亦不能只讨论海洋本身。在庞大的地球生态体系中,不论是剩下30%的陆地,还是海面上的高空,事实上都无法脱离海洋的影响而“独善其身”。


飓风的温床


今年的大西洋飓风季开始得格外早。6月底,飓风贝里尔(Beryl)成为有记录以来第一个在6月生成的大西洋飓风。一周后,升级为5级飓风的贝里尔在美国休斯敦登陆,造成得克萨斯州东南部超过270万户断电近一周。


7月25日,在横扫菲律宾群岛之后,台风“格美”由强台风级升级为超强台风级,登陆中国台湾地区,并于26日在福建省沿海二次登陆,给沿途的内陆地区带来创纪录的暴雨大风天气。


飓风和台风是热带气旋在不同地区的叫法,海洋表面温度的升高为这些气旋提供了更多能量。科学家认为,异常温暖的海洋表面温度不仅增强了飓风的强度,还让风暴潮提早到来。正如佛罗里达州立大学地球、海洋和大气科学系副教授艾里森·温(Allison Wing)所说:“并不是这些温暖的温度直接导致了风暴的形成,而是一旦风暴形成,它便能利用这些极端高温,发展为一场强烈的风暴。”


欧洲地球科学联合会的研究表明,自1980年代以来,随着海洋表面温度的上升,极端活跃的飓风季节发生的可能性增加了两倍,高强度飓风的数量也显著增加。这意味着在全球变暖的大背景下,极端性的热带气旋正逐渐成为沿海地区的“新常态”。


随着全球海面温度连续13个月达到有记录以来的最高水平,大西洋盆地今年的飓风季将异常活跃。综合不同研究机构的预测来看,今年的风暴总数将在20到30场左右,相比往年平均每季14场命名风暴和3场飓风的历史数据,几乎增加了50%。


值得注意的是,热带气旋不仅依赖海洋热量形成,也会反过来影响海洋温度和洋流特征。


去年发表于《美国国家科学院院刊》的一项研究进一步揭示,当飓风过境时,温暖的表层水向下混合,热量被裹挟着进入深海,随着大规模洋流而运行数千公里。一旦这些热量被上升流带回表层,就可能带来局部地区的气候变化。这意味着,一场穿越西太平洋、登陆菲律宾的飓风,可能会在几年后让厄瓜多尔海岸升温。


在此基础上,科学家们正试图回答一个更具全局性的问题:考虑到海洋与大气之间的相互作用,海洋变暖会给全球气候带来怎样的影响?


在临界点到来之前


2023年,《自然》杂志上一项研究预测,随着全球变暖加剧,大西洋经向翻转环流(AMOC)可能在不久的将来崩溃。


这是一个令人无法忽视的警告。作为地球气候系统中至关重要的部分,AMOC通过将热量从热带输送到高纬度尤其是北大西洋地区,调节了全球气候。它的崩溃会重组地球热量输送模式,导致气候紊乱。


“这将主要使北欧变得更冷。”该研究的作者、哥本哈根大学教授彼得·迪特莱夫森(Peter Ditlevsen)告诉澎湃新闻,“气候模型模拟显示,冬季气温将下降10摄氏度,夏季气温将下降5摄氏度。这将对欧洲的农业造成严重后果,彼时爱尔兰和英国的农业生产将大幅减少。”


另一种估计其影响的方法是类比:欧洲濒临大西洋,就像北美洲西海岸濒临太平洋。然而,由于盐度低于大西洋,太平洋中没有类似的经向翻转环流,所以一旦AMOC崩溃,北欧的气候可能会变得像处于相同纬度的北加拿大和阿拉斯加那样寒冷。


AMOC不是唯一面临威胁的海洋循环过程。另一项研究预测,在南大洋(又称南极海),随着冰川融化不断将淡水混入海洋,海水的咸度和密度降低,以含盐量差异驱动的深水形成机制在几十年后或将难以维持。而这一机制能够将地表的二氧化碳和热量带入深海,从而帮忙缓解全球变暖。但自2000年以来,地球极地冰川由于全球变暖正在不断流失。


需要注意的是,从统计学的角度讲,现有气候模型的局限性很可能导致结果误差。但这并不意味着我们可以忽视其风险。事实上,有一点是明确的——“这取决于(气候变化)是否跨越临界点。”迪特莱夫森说。


联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)对“气候临界点”的定义是“全球或区域气候从一种稳定状态到另外一种稳定状态的关键门槛”。以水循环过程为例,海温升高、环流减弱、冰川融化……各环节正以微弱的速度积累量变,如一根逐渐绷紧的弦;倘若不对此采取行动,它可能就会因绷得过紧而“啪”的一下断开。


因此,应对海洋的危机,归根到底还是要回到应对气候变化上来。建立海洋牧场、设置禁渔期、研究人工修复技术,这些固然是有效的方式,但如罗杰所言,归根到底,“海洋保护是个全球性问题”。


“唯一可行的方法是将我们的净排放量降至零。”澳大利亚海洋学家马修·英格兰(Matthew England)说,“我们确信,除非采取大幅度的减排行动,否则未来几十年全球平均海洋温度将继续上升。”


光提出“净零”的目标也是不够的,在迪特莱夫森看来,人类需要“比想象中更快”地完成转型。“西方富裕国家和中国这样的主要发展中国家必须发挥带头作用,帮助较不富裕的国家实现可持续发展,帮助穷人摆脱贫困,让他们有机会适应并保护自己。”


“我们是命运共同体。”这是林小慧在海底时最大的感受。那里除了气泡声外一片寂静,人轻轻漂在水中,鱼群浮在人的上方,黄色、蓝色或橄榄绿色的珊瑚在周围静静生长。生命与生命互不干扰,却又因同一片海水而彼此相连。

*本作品如有侵权,请联系我们及时删除。