全球氣候變化下的湖泊:面積或縮小 冬季更少結冰

2020-12-11 前瞻網

根據衛星數據,全球佔地面積超過一公頃(10000平方米)的湖泊大約有1億個,目前世界上面積排名第一大的湖泊是裏海、其次是蘇必利爾湖和維多利亞湖。但是,由於全球氣溫上升和人為破壞,湖泊在不斷發生變化,有不斷萎縮的鹹海和非洲撒哈拉查德湖;而且每年冬季不結冰的情況也在增多。這些預計都會給人類生活和環境帶來極大威脅。

全球前25大湖泊

世界上的大型湖泊看起來都一樣,但從深度到含鹽量來看,它們的性質可能會大不相同。同樣,世界上最大湖泊的排行榜並不是靜態的,因為人類活動可以在一代人的時間內將一個大型湖泊變成沙漠。

全球最大的湖泊——裏海

長距離拍攝發現,世界上最大的湖泊是裏海(Caspian Sea),湖泊名字有個「海」字也就暗示了周圍人們對它的印象,它在1100萬年前跟海洋想通。這個巨大的鹽湖面積幾乎跟日本相同,目前跟五個國家接壤:哈薩克斯坦、俄羅斯、土庫曼斯坦、亞塞拜然和伊朗。據估計,裏海下方埋有大量石油,儲存量相當於480億桶。

加拿大和美國邊界的北美五大湖,是地球上最大的淡水來源之一。這一相互連通的湖區佔世界淡水的20%左右,為1億多人提供水源支持,大約相當於加拿大和美國人口的三分之一。

令人驚訝的是,貝加爾湖的淡水量跟北美五大湖區差不多。這個位於西伯利亞的裂谷的湖泊,最大深度為5371英尺(1637米)。

相比之下,五大湖中最大的蘇必利爾湖深度僅為其25%,最大深度為1333英尺(406米)。貝加爾湖在許多其他方面也是全球獨一無二的。它是世界上最古老、最寒冷的湖泊,大約80%的動物物種都是地方性的,也就是說其他地方都找不到。

以下是全球按面積劃分的25個湖泊,排名從大到小:

然而,湖泊卻因為人為原因在不斷變化,最明顯的變化是湖泊面積。

湖泊面積萎縮的鹹海

距離世界上最大的湖泊不遠,阿拉爾克姆沙漠沙丘在哈薩克斯坦和烏茲別克斯坦邊界,並且在不斷擴大,而在不久的將來,這裡會演變成惡劣的環境,但是實際上,它附近是世界上最大的湖泊之一——鹹海。

由於氣候和人為原因,鹹海在20世紀60年代開始縮小。表面區域的戲劇性變化使得鹹海從地球上第四大的湖泊下滑,現在甚至連前50名都夠不上。研究人員指出,湖泊的大小在歷史上波動很大,通過現代歷史的數據,鹹海變化迅速發生,也破壞了當地經濟,之前在岸邊的城鎮都逐漸遷入內陸。

除了鹹海,非洲撒哈拉查德湖和伊朗烏魯木齊湖都面臨著類似的挑戰,它們在近幾十年來急劇萎縮。

全球氣溫攀升,更多湖泊不結冰了!

除了湖泊面積縮小,而受到全球氣溫的影響,冬季不結冰情況更多。融化的冰路有可能切斷偏遠社區跟外界的聯繫,有毒的藻類大量繁殖也可能會蔓延,冬天的很多冰面遊戲可能在一代人內消失。

科學家近日表示,隨著全球氣溫上升,世界湖冰正在迅速萎縮,這有可能顛覆一切,從季節性交通和娛樂方式到數萬內陸水域生態健康。

一項發表在《自然氣候變化》雜誌上的研究發現,按照目前的變暖趨勢,氣候變化可能會使北半球幾十個國家的上萬個湖泊失去一年一度的冬季冰層。

即使世界工業化國家將升溫限制在《巴黎氣候協議》中達成的水平,這次大融化也可能迫使幾億人遷移到,湖泊每年冬天都會結冰的更遠地區附近居住。

約克大學的生物學家Sapna Sharma領導了一個國際研究團隊,該研究小組由來自全球各地的11名研究人員組成,包括約克大學的研究助理Kevin Blagrave,以及來自威斯康星州威斯康星大學麥迪遜分校、新澤西州羅格斯大學、德國康斯坦茨大學和英國雷丁大學的科學家。

研究預測,如果全球氣溫比工業化前水平高出2攝氏度,那麼大約35300個湖泊每年冬季就不會結冰。

目前會間歇性結冰的湖泊大概有14800個,而在最極端的變暖情況下(上升8攝氏度)那麼每年不結冰的湖泊可能會高達230400個。

湖泊環境壓力源專家兼該研究的主要負責人夏爾馬博士說,大範圍湖泊不結冰會對50多個國家的3.94億至6.56億人產生了重大影響,同時也表明氣候變化的影響不再遙遠。

美國北部、瑞典、挪威和加拿大的一些地區已經看到了變化。她表示:「我們已經在經歷這些變化。(全球面積第二大湖泊)蘇必利爾湖每年冬天都不再凍結,而且我們也正在預測標誌性湖泊每年都開始不結冰的情況。」

為了評估湖面不結冰所帶來的威脅,夏爾馬博士和她的同事建立了一個模型,該模型使用了北半球500多個湖泊的記錄,可以追溯到公元875年。其中包括北美的346個湖泊、歐洲的136個湖泊和亞洲的32個湖泊。

他們發現平均年氣溫是影響冰蓋的最重要因素,儘管湖泊深度、海拔和海岸線等複雜因素也起到一定作用。

該模型正確地預測了,湖泊在95%情況下冬季冰蓋損失的敏感性,並且應用到更廣泛的140萬個湖泊資料庫中,以確定哪些湖泊在全球溫度逐漸上升的情況下可以保持每年會有冰蓋層。

他們發現,北半球冰雪覆蓋的湖泊中有57600個(即4.6%)在全球氣溫上升3攝氏度的情況下還可以保持間歇性的冬季冰蓋。

按照《巴黎氣候協議》規定的情況,如果全球氣溫升高限制在工業化前水平的2攝氏度以內,那麼這個數字將會降至35300個。

如果人類幾乎不採取行動來避免氣候變化帶來的最壞影響,那麼一旦超過2攝氏度,擁有間歇性冬季冰層的湖泊數量可能會躍升至215600個。

這個數字對全球水質和水量有很大影響。

多年來,冰蓋減少的情況往往會導致水溫變暖和水域氧氣濃度變低。

她說:「從生態學角度來看,湖泊不結冰對生態系統很不利。冰可能對湖泊起到重置作用。如果湖泊有一年不會凍結,那麼隨著夏季到來,該湖泊的水溫預計將會更加高。湖泊的快速變暖會導致開放水域早期水質下降,藻類可能大量繁殖。此外,夏季溶解氧濃度可能會提前下降,由於棲息地受到影響,更多魚類將面臨死亡的風險。」

夏爾馬博士說,這個預測結果可能是保守估計,部分原因是預測模型只是基於一部分數據。她說,全球有1.17億個湖泊,其中超過5000萬個會有每年冬季結冰的情況。

溫度數據也沒有反映出,北部地區的變暖速度比全球平均值更快,這意味著北部地區湖泊可能會以更快的速度喪失結冰情況。

她說:「對於我們來說,這是一個非常大的問題,要考慮我們如何適應這種潛在的變化,這對我們的文化意味著什麼,還有我們對冬季的人文感覺。」

如何努力扭轉人為破壞,並減少脆弱的湖泊生態系統崩潰的可能性至關重要,不然,未來幾年排名前25的湖泊名單可能會產生重大影響,而最後的惡果還是人類來買單。

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