2019-10-09 21:05:02
对海洋及其内部生物的严峻预测

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政府间气候变化专门委员会(IPCC)的报告《气候变化与海洋和冰冻特别报告》已经阐明了将大气中温室气体浓度升高与海洋生物群联系起来的因果关系。它于9月25日发布,研究了温室气体浓度增加对全球海洋和极地冰盖的影响。

尽管过去IPCC被认为对气候变化导致的环境变化持保守态度,但最新的研究总结却更为令人震惊。

索尼娅·迪尔曼(Sonya Dyhrman)是拉蒙特·多尔蒂地球观测站(Lamont-Doherty Earth Observatory)的一名微生物海洋学家,也是气候与生命中心的附属科学家,他对浮游植物,海洋日照深度的主要生产者及其地球化学环境之间的关系感兴趣。

在9月初查询时,Dyhrman尚未阅读8月份向法国新闻社泄露的IPCC报告草稿。但是她对以下问题的回答是:“海洋浮游植物群落如何应对可归因于人为气候变化的自然环境变化?”预示了报告的内容。

“关于浮游植物和未来的海洋,没有简短的答案,但它们显然对碳循环和食物网至关重要。尽管海洋的pH值和温度已经发生了明显变化,但初级生产和物种组成的变化非常困难要以任何全面的方式进行跟踪-因此要检测由于气候引起的变化是一个挑战。”

在政府间气候变化专门委员会报告第五章开始的长达九页的执行摘要中,作者指出:“为响应海洋变暖和分层增加,开放的海洋养分循环受到干扰,并且高度信任这将对区域变化产生影响。主要生产者。”

为使IPCC声明“高度信任”,必须有可靠的证据并在数据来源之间达成很多共识。

IPCC报告确定了海洋中的两个趋势,即变暖和酸化,因为水圈吸收了大气中的热量和二氧化碳。作者们秃顶地说:“自2005年以来,海洋变暖一直没有减弱,继续了IPCC第五次评估报告(AR5)中记录的明显的十年际海洋变暖趋势。”不仅通过多个数据集显示了酸化现象,而且模型也有所增加,但随着大气浓度的上升,过去二十年中二氧化碳的吸收速率也在加速增长。

报告指出,由于变暖以及其他物理和生物地球化学过程(包括pH下降),开放海洋的氧气含量正在下降,很可能在1970年至2010年之间下降0.5%至3.3%。可用氧气的减少表明环境变化正在影响主要生产者,该生产者将二氧化碳转化为氧气,作为细胞维持和生长的副产物。

戴尔曼说:“两个主要问题围绕着初级生产将发生多少变化,物种组成将如何变化以及在什么时间尺度上进行。基于模型的预测在很大程度上存在差异,部分原因是关于浮游植物驱动因素仍然存在重大知识空白动态以及它们在未来的变化方式。”

Dyhrman提到了MIT的Stephanie Dutkiewicz和其他几位合著者对海洋颜色的最新研究。该研究使用了1990年代后期以来收集的卫星观测数据来模拟浮游植物群落变化引起的海洋颜色变化。该模型表明,到2100年,由于浮游植物数量的减少,低纬度海洋将变得更蓝。相反,持续不断的变暖将使高纬度海洋变得更加绿色,这是因为浮游植物群落变得更加多样化和密集。

戴尔曼说:“物种组成的变化听起来微不足道,”但我们可能会意外地选择有害物种,我们都可以意识到,陆地初级生产者的这种转变意义重大,例如,草原所支持的生态系统非常不同而不是森林。”

根据IPCC报告,“自1950年代以来观测到的距离变化率及其极可能的距离估计为每十年101.5±33.3公里(32英里),十年内生物体每十年29.0±15.5 km(18英里)。分别是上层和海底生态系统。大多数上层生物的变化方向与对变暖的反应是一致的。”

IPCC报告指出,除了因范围变化而引起的破坏外,“海洋变暖和20世纪初级生产的变化与许多鱼类种群的生产力变化有关,每十年人口平均减少约3%最大捕捞潜力为4.1%(很有可能下降9.0%至0.3%)。自1970年代以来,世界许多陆架生态系统中的渔业捕捞种类构成越来越多地由温水物种主导。”

Dyhrman引用J. Keith Moore和其他人在2018年所做的一项研究说:“某些模型建议最大程度地减少初级生产,从而在2030年之前减少鱼类资源,并重新分配为初级生产提供燃料的养分。这绝不是是确定的,但可以说是将我们不断变化的气候视为危机的又一个理由。”

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