全球变暖波及海洋——热浪袭击世界各地的海洋

虽然许多研究都集中在气候变化对近期和远期海洋生态系统的影响上,但蒙特雷湾水族馆的一项新研究发现,全球变暖在2014年达到了一个转折点,当时世界上一半以上的海洋经历了极端高温。

这项研究于周二发表在《科学》杂志上,利用所谓的“极端高温地图集”来绘制全球海洋温度随时间的变化公共科学图书馆的气候。这有助于了解近年来发生在加州海岸附近的海洋热浪破坏了生态系统并导致邓杰内斯蟹和其他渔场关闭。这也提醒我们,气候变化不是未来的抽象事件,而是已经发生的事情,共同作者Kyle Van Houtan说。

“我们并不感到震惊,但我们对极端高温在世界各地的分布感到惊讶,”蒙特利湾水族馆(Monterey Bay Aquarium)的前首席科学家范·胡坦(Van Houtan)说。“随着时间的推移,这些数字会有所波动,但会稳步上升。”但当他们跨过世界上50%的海洋经历极端高温的门槛时,他补充说,“你在一个曾经极其罕见的地方是正常的。”

海洋热浪是指海面温度比平时高几度的长时间现象。在加利福尼亚海岸,2014- 2016年的海洋热浪是由厄尔Niño和所谓的“斑点”引起的,这是太平洋沿岸一个持续温暖的水域。但它们也可能是由洋流或暖空气引起的,也可能与陆地干旱有关,就像加州的情况一样。

研究发现,虽然世界上一半的海洋在2014年经历了海洋热浪,但它们在一些地区变得普遍得多,包括1998年的南大西洋和2007年的印度洋。到2019年,全球高达57%的海洋经历了极端高温。

为了定义极端海洋高温,Van Houtan和合著者、蒙特利湾水族馆前研究数据科学家Kisei Tanaka使用了两个公开的数据集全球海面温度从19世纪就有记录了。他们确定了1870年至1920年间每月最高的海洋温度,然后观察随后的年份,看看这些基线极端温度达到的频率。

“我们已经拥有了大量的海洋表面温度的历史数据集,我们实际上可以表明,气候变化一直在以某种形式出现,并在全球海洋中显示出明显的迹象,”田中说,他现在是檀香山国家海洋和大气管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration)的研究海洋生物学家。他说,他们为这项研究创建的代码对其他研究人员是公开的。

他和Van Houtan决定在2014年至2016年加利福尼亚海岸的海洋热浪之后进行这项研究,这与海带森林的消失和不寻常的野生动物迁徙有关。

“蒙特利湾开始出现很多幼年白鲨,这被认为是非常罕见的现象,”田中说。

海洋热浪还导致海藻大量繁殖,产生有毒的软骨藻酸,这种酸出现在海洋哺乳动物和贝类身上,造成该州利润丰厚的邓杰内斯蟹渔业的代价高昂的延误。

然而,从不列颠哥伦比亚省到下加利福尼亚州的加利福尼亚海流,历史上并没有像其他地方那样经历过那么多的极端热浪。这是因为由于频繁的El Niño和La Niña事件,它已经有了很多剧烈的温度波动。

“尽管近年来气候变化无常,温度也很高,但加州海流看起来比地球上许多其他地方都要好,”加州海流公司现任总裁兼首席执行官Van Houtan说红海龟海洋生物中心,这是佛罗里达州的一个保护和研究组织。

过去十年的其他海洋热浪包括2011年在西澳大利亚的一次,以及2016年在阿拉斯加湾和白令海的一次。在缅因州,2012年的一场热浪打乱了龙虾捕捞的时间。

斯坦福大学(Stanford University)教授、斯坦福森林环境研究所(Stanford Woods Institute for the Environment)所长克里斯·菲尔德(Chris Field)在一封电子邮件中说,关注极端情况而不是一般情况,有助于突出气候变化带来的风险。

“令人震惊的是,2014年超过50%的海洋经历了极端高温,”菲尔德说,他没有参与这项研究。“这项研究真正说明了一点,即平均温度的看似温和的变化会对最热条件的频率产生巨大影响,这些条件对海洋生物构成最大的风险。”

联合国政府间气候变化专门委员会(ipcc) 8月份发布的最新报告显示,由于人类造成的全球变暖,海洋将继续经历更频繁的海洋热浪、酸化和氧气含量降低。

Van Houtan说:“我们所做的是建立一个指数或一种方法来衡量我们在自然界中观察到的气候变化。”“这里没有‘免费出狱’卡。这是已经发生的事情。”

塔拉·杜根是《旧金山纪事报》的特约撰稿人。电子邮件:tduggan@sfchronicle.comTwitter:@taraduggan

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