珊瑚白化,渔业减产,风暴苗床,变暖的海洋如何改变世界?

2024-08-28

林小慧喜欢潜入无边无际的海洋“漫游”,在那里她遇到了一个神奇的世界。

 

“粉色和小气泡的卵子同时从成千上万个珊瑚杯中升起,沿着水流漂浮,仿佛满天都是星星。那是最神奇的成就时刻之一。”她描述了珊瑚产卵的过程。

 

指形鹿角珊瑚产卵。这张照片由林晓慧提供

 

从2021年开始,林小慧参与创建的一个民间海洋保护组织开始向公众直播珊瑚生卵的过程。在过去的八年里,她的团队一直在深圳水域观察和记录珊瑚群落。

 

“珊瑚总是有默契,这种共时性甚至无法被科学家解释。”当她回忆起那一幕时,她仍然感到兴奋。“那一刻,你会坚定地感受到一个使命:我想保护它。”

 

为了做好直播,团队成员每年都会仔细研究水域,寻找最合适的群落样本。然而,在今年的排水中,林小慧发现许多曾经充满活力的珊瑚礁现在看起来明显不健康。“夸张一点,有些地区就像‘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年左右,太平洋经历了30年来最强烈的厄尔尼诺事件。他和队友参加了排水考试,整个视线都是白色的。“无一例外,有一种看不见头的感觉。”他回忆道。

 

珊瑚群落在大湾区

 

珊瑚礁作为海底的“热带丛林”,是生物多样性最高的生态系统之一,为约25%的海洋动物提供了一个美丽的花园。然而,在过去的30年里,人类失去了地球上50%的珊瑚,与其中的生物一起受到了生存的威胁。

 

当海水温度过高时,珊瑚体内的共生藻类会被排出或死亡,珊瑚会失去原来丰富的颜色。这个过程是白化的。这不是一个新现象。过度开发海洋和污染会导致珊瑚白化,越来越严重的全球变暖加剧了这一趋势。

 

据澳大利亚广播公司介绍,近十年来,大堡礁周围的水温是400年来的最高点。今年1月至3月是4个多世纪以来最温暖的季节。极端白化(即白化率超过90%)出现在大堡礁的北、中、南三个区域,32%的珊瑚礁白化率超过60%。

 

珊瑚白化不是不可逆的,但如果持续时间过长,珊瑚礁就会因为得不到足够的能量而死亡,鱼、海归、海鸟等生物也会受到影响。在印度尼西亚的海洋中,罗杰清楚地感觉到“鱼很少,估计很多种生物都消失了”。

 

珊瑚群落在大湾区

 

除了生物圈,大气环境和人类社会也会受到影响。“海洋中藻类的减少会对大气氧水平产生副作用;当珊瑚礁对海岸线的保护作用减弱时,太平洋岛国的一些陆地面积会不断缩小——这些都是现实和直观的变化。”他解释道。

 

海洋作为地球上最大的碳汇,吸收了温室气体排放释放的多余热量和能量,这是人类不断增加的。如今,海洋吸收了大约90%的热量,因为消耗增加。由于过多的热量和能量使海洋变暖,温度的变化引起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。

 

雅克·库斯托·海洋学家,被称为“水下探索鼻祖”(Jacques Cousteau)描述海洋与人类的关系:“水循环与生命循环是一个整体。”我们不能忽视海洋的变化——毕竟,这个领域占据了71%的表面积,容纳了无数的生命,是宇宙中唯一已知的液体水组成的海洋,也是所有已知生物的起源。

 

人改变了海洋,最终,海洋也将改变世界。

 

 

海洋动物面临威胁

 

2023年是海洋外观温度记录最高的一年。2024年,地球海洋的高温趋势仍在继续,因为全球变暖和厄尔尼诺现象的叠加效应。

 

美国国家海洋和大气管理局(NOAA)报告指出,目前地球正面临全球珊瑚白化事件,这是第四次,也是过去十年的第二次。从加勒比海到澳大利亚大堡礁,再到中国沿海城市,全世界的珊瑚都在逐渐死亡。

 

这只是海洋变暖的许多后果之一。事实上,海水温度的升高改变了整个海洋生态格局。为了避免不适合高温,一些物种正在向更凉爽的水域迁移;但是那些不能迁移温度的敏感物种,如珊瑚、贝类和海藻,可能会因为高温而直接死亡。

 

这些变化不仅引起了海洋内部的震荡,也激发了人类社会的连锁反应。渔业是许多沿海社区的生计来源,但随着海洋热浪导致鱼类和其他海鲜栖息地的变化,渔获量明显减少。根据研究,从1930年到2010年,人类从海洋中可持续获得的海鲜数量减少了4.1%,相当于减少了140万吨的鱼类。

 

放眼世界,没有哪个地方能在这种变化中幸存下来:美国东北部新英格兰大陆架附近的主要渔业逐渐从龙虾变成了短鳍鱿鱼,前者因为更喜欢寒冷的环境而离岸移动;2020年,日本秋刀鱼捕获量比10年前少了90%,三文鱼捕获量少了60%;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。

 

"海洋的确在发生变化,鱼类资源和产量也在发生变化。“雷·希尔伯恩,华盛顿大学水产和渔业科学教授。(Ray Hilborn)告诉澎湃新闻,“我相信,未来渔业将继续为人们提供重要的食品和就业机会,但相关物种的分布和产量将会发生变化,这需要我们对鱼类资源的分布、数量和产量进行更密切的监测。”

 

琉球扁脑珊瑚

 

罗杰于2020年在印尼修复珊瑚礁。它们采用人工移植的方法,将实验室培育的珊瑚移植到海中的礁盘上。在大约两年的时间里,珊瑚的覆盖率从10%提高到50%。他说:“在一个修复周期内,它肯定是有效的。”罗杰解释说,“但是这种方法仍然有很大的不确定性。由于珊瑚白化死亡的根本原因是气候,如果海水环境不再适合珊瑚生存,或者未来会发生大规模的厄尔尼诺事件,那么那些年的修复工作只会被浪费掉。”

 

但是当我们讨论海洋变暖时,我们不能只讨论海洋本身。在巨大的地球生态模式下,无论是剩下的30%的陆地还是海面上的高空,都无法摆脱海洋的影响,“保护自己”。

 

 

风暴的苗床

 

今年大西洋飓风季开始得特别早。六月底,贝里尔风暴(Beryl)成为6月份第一次有记录的大西洋风暴。一周后,升级为5级飓风的贝里尔登陆美国休斯敦,导致得克萨斯州东南部近一周停电超过270万。

 

7月25日,席卷菲律宾群岛后,台风“格美”由强台风升级为强台风,登陆中国台湾省,26日在福建省沿海地区第二次登陆,为沿途内陆地区带来创纪录的暴雨大风天气。

 

在不同地区,飓风和台风被称为热带气旋,海洋表面温度的升高为这些气流提供了更多的能量。科学家们认为,异常温暖的海洋外观温度不仅提高了风暴强度,而且使风暴潮提前到来。艾里森·温里森,佛罗里达州立大学地球、海洋和大气科学系副教授(Allison Wing)所说:“并不是这些温暖的温度直接导致飓风的形成,而是飓风一旦形成,就可以利用这些极端的高温发展成强烈的飓风。”

 

欧洲地球科学联合会的研究表明,自20世纪80年代以来,随着海洋外观温度的升高,飓风季节极度活跃的可能性翻了一番,高韧性风暴总数也大幅增加。这意味着在全球变暖的大环境下,极端热带气旋正逐渐成为沿海地区的“新形势”。

 

大西洋盆地今年飓风季将异常活跃,因为全球海洋温度已经达到13个月的最高水平,这是一个记录。根据不同研究机构的预测,今年的风暴总数将在20到30场之间,与往年每季14场命名飓风和3场风暴的历史数据相比,几乎增加了50%。

 

值得注意的是,热带气旋不仅依赖于海洋热量的形成,还会反过来影响海洋温度和洋流特性。

 

去年发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究进一步揭示,当风暴进入中国时,温暖的表面水向下混合,热量被包裹在海底,随着大规模的洋流运行数千公里。这些热量一旦被上升流带到表面,可能会带来一些地区的气候问题。这意味着几年后,厄瓜多尔海岸可能会升温,一场穿越西太平洋、登陆菲律宾的风暴。

 

在此基础上,科学家们试图回答一个更全面的问题:考虑到海洋和大气的相互作用,海洋变暖会对全球气候产生什么影响?

 

 

直到临界点到来

 

在2023年,《自然》杂志上的一项研究预测,随着全球变暖的加剧,大西洋经向旋转环流(AMOC)也许在不久的将来会崩溃。

 

这是一个不可忽视的警告。AMOC作为地球气候系统的重要组成部分,通过将热量从热带输送到高纬度,尤其是北大西洋,调节了全球气候。它的崩溃会重组地球的热运输模式,导致气候紊乱。

 

哥本哈根大学教授彼得·迪特莱夫森:“这主要会让北欧更冷。”这项研究的作者(Peter Ditlevsen)对本报说,“气候模型模拟显示,冬季气温将下降10℃,夏季气温将下降5℃。爱尔兰和英国的农业生产将大大降低,这将对欧洲的农业产生严重后果。”

 

另一种估计其影响的方法是比较:欧洲濒临大西洋,就像北美洲的西海岸濒临太平洋一样。但由于盐度低于大西洋,太平洋中没有类似的旋转环流,一旦AMOC崩溃,北欧的气候可能会变得像北加拿大和阿拉斯加一样寒冷,纬度相同。

 

面对威胁,AMOC并非唯一的海洋循环过程。另一项研究预测,在南大洋(又称南极海),随着冰川融化,淡水不断混入海洋,海水的咸度和密度降低,几十年后将难以维持由盐度差异驱动的深水形成机制。而且这种机制可以将地表的二氧化碳和热量带入海底,从而有助于减少全球变暖。但是自2000年以来,由于全球变暖,地球极地冰川一直在流失。

 

需要注意的是,从统计学的角度来看,目前气候模型的局限性很可能导致结果偏差。但这并不意味着我们可以忽视它的风险。事实上,有一点很明确——“这取决于(气候问题)是否跨越了临界点。”迪特莱夫森说。

 

联合国政府间气候变化委员会(IPCC)“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一种稳定状态的关键门槛”。以水循环过程为例,海温高,环流弱,冰川融化...每个环节都在以微弱的速度积累量变,比如一根逐渐收紧的弦;如果不付诸行动,可能会因为太紧而“啪”断。

 

因此,归根结底,我们必须回到应对气候变化的问题上来。建立海洋牧场、设置禁渔期、研究人工修复技术是一种有效的方法,但正如罗杰所说,“海洋保护是一个全球性的问题”。

 

澳大利亚海洋学家马修·英格兰海洋学家马修·英格兰说:“唯一可行的方法就是把我们的净消耗降到零。(Matthew England)他说:“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。

 

仅仅提出“净零”的目标是不够的。在迪特莱夫森看来,人类需要“比预期的更快”来完成转型。“像西方富裕国家和中国这样的主要发展中国家必须发挥主导作用,帮助贫困国家实现高质量发展,帮助穷人摆脱贫困,给他们适应和保护自己的机会。”

 

“我们是共同的命运。”这是林小慧在海底时最大的感受。除了气泡声,那里很安静。人们轻轻地漂浮在水中,鱼漂浮在人们身上,黄色、蓝色或橄榄绿色的珊瑚静静地生长在周围。生活和生活互不干扰,但它们因为同一片海水而相互联系。

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