眾所周知,海洋覆蓋了地球表面70%以上的面積,影響了人類日常生活的方方面面。例如,海水調節著全球水循環,封存了部分溫室氣體,海洋中的浮遊植物則為地球貢獻著氧氣。
可是,在自然資源部今年2月下旬完成的中緬國際合作海洋科考航次中,研究人員卻發現緬甸臨近的孟加拉灣北部和安達曼海盆均存在廣闊的低氧水層,淺於60米深度的安達曼海北部陸架海域底層水體有明顯的缺氧特徵。航次首席科學家、自然資源部第二海洋研究所研究員周鋒認為,從目前所獲數據來看,緬甸近海海域缺氧了!
全球變暖導致海洋缺氧?
氧氣是人類和其他生物賴以生存的必備條件,地球上的氧主要存儲在大氣中,海洋僅僅容納了地球全部氧含量的1%,但正是這1%的氧氣養活了眾多海洋生物。
如果海洋發生缺氧,那魚類等海洋有氧生物豈不是面臨「窒息」?
事實上,科學家早就發現,水溫越高,溶解在水中的氧氣便越少——這就是為什麼超市裡的汽水都擺放在冷櫃的原因,因為氣體更易溶解在冰水裡。而隨著全球氣溫上升,更多的氧氣從水中回到了大氣。全球變暖將導致海洋逐漸失去氧氣。
然而,全球變暖並不是海洋缺氧的唯一原因。有研究認為,近海缺氧主要源於快速增長的人類活動。工農業活動、大城市排汙,都會導致河口和近海水體的富營養化。例如種植作物時大量使用化肥,會使過量的營養物質進入河流並輸入海洋,造成海水營養鹽濃度上升、營養結構變化,使得藻類生長能力大幅度提升。
藻類雖然消耗了水中部分營養物質,製造了氧氣,但是藻類在死亡和沉降到海底的過程中也會不斷消耗氧氣,尤其是水下低光、弱光甚至無光層,無法靠光合作用補充氧氣,耗氧速度更快,水體在幾周甚至幾天內就可能缺氧。
資料顯示,在過去的半個世紀中,全球海洋中的低氧水域一直在擴大,此次中緬合作航次發現的缺氧水體顯然也是其中之一,這些區域又被稱為「海洋死亡區」。全世界大多數海洋生物,包括魚類、貝類以及人類餐桌上的其他海鮮,都正受到「海洋死亡區」的威脅。
藻華暴發加劇水體缺氧
2005年,周鋒曾在我國長江口研究海洋缺氧現象。他所在的衛星海洋環境動力學國家重點實驗室建立了一套計算模型,可以科學評估長江輸入的營養鹽對海洋缺氧面積的影響。營養鹽是指海水中的矽、磷、氮等營養元素,海水營養過多會導致藻華發生的頻率增加。
我國近海的有害藻華類型多樣,包括赤潮、綠潮、褐潮等,都會對近海生態系統健康造成威脅。大規模藻華暴發會導致底層水體缺氧,使得對氧氣有較高要求的海洋生物因缺氧窒息死亡,或者使得這些生物及其食物鏈逃離,從而改變原海域的生物多樣性,導致更大的經濟損失。
周鋒告訴記者,大多數近海國家都會受到有害藻華影響,我國局部海區的嚴重程度可能更為突出。以長江口和長江流域為例,該區域的人口密度、工農業生產活動、用海強度均遠遠超過其他海域,也使得海洋環境問題日益突出。
解決諸如缺氧之類的海洋生態問題,急需社會力量的廣泛參與。周鋒呼籲,除了海洋學家的研究,社會經濟學者、管理部門以及公民個人都應關注和參與相關問題,共同探討原因、尋找解決措施、評估措施的有效性,採取科學合理有效的方法,「為逐步恢復生態環境的健康爭取一些時間」。
「死海」來臨需警惕
由於全球變暖和富營養化,不僅一些海區正在形成缺氧現象,部分已出現缺氧的海域還將進一步惡化,成為真正的「死海」。周鋒表示:「客觀來講,自然界的水體發生局部缺氧是正常現象,但是當前海洋發生缺氧的頻率不斷提高,面積逐漸擴大,程度進一步加重,並且與人類活動有關時,就需引起人們的警惕。」
當前研究顯示,全球大約500多處海域曾經有過缺氧記錄,發生缺氧的海域數量仍在上升。如果按照缺氧持續的時間劃分,可分為間歇性發生、季節性發生、長期存在以及永久缺氧。譬如浙江南部部分海域、長江口就屬於短期內的間歇性發生缺氧,黑海海盆則屬於永久缺氧層。
如果按照溶解氧氣濃度的高低劃分,又可以分為低氧、缺氧、厭氧和無氧。目前,一些海域正在從低氧向缺氧發展,譬如渤海。有些海域從原來的缺氧向厭氧和無氧方向發展,2016年,海洋二所研究團隊在長江口外就發現了較大面積的近似無氧現象。
目前,國際上一些基於氣候模型的研究預測,在全球變暖背景下,海洋氧含量會持續減少,到2100年會減少7%。我們應該如何應對?也許,最穩妥的仍是從自身做起,關心海洋、愛護海洋,提倡綠色出行,減少二氧化碳排放,做好垃圾分類,減少汙染物直接入海機會,監督涉海行業對海洋的使用。但願「死海」不要到來!
來源:中國自然資源報
記者: 王自堃
編輯:吳瓊