2019年8月,北美西海岸遭遇海洋热浪。

2019年8月,北美西海岸遭遇海洋热浪。美国宇航局

随着水的温暖,海洋散热正在增长更严重

由于海洋吸收了90%以上的全球变暖,海洋热浪正变得越来越热,越来越大,持续时间也越来越长。科学家们表示,这种趋势会产生重大的生态后果,从改变鱼类和植物的数量到迫使鲸鱼进入危险水域。

今年8月,在加州海岸附近发现了一个规模创纪录的海怪:一块面积相当于加拿大大小的温暖水域,980万平方公里的水域比平常高出4摄氏度。美国国家海洋和大气管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration)的渔业海洋学家安德鲁·莱辛(Andrew Leising)说:“这超出了图表的范围。”他正在自己的网站(昵称为theblobtracker..由于乐曲的估计,在9月份,自20世纪80年代初开始的卫星记录开始以来,毫不吸引人的“Nep20B”成为了最大的温水斑点。

研究人员现在争先恐后地争先恐后地进行图表或预测Nep20B Blob对海洋生物的影响,跟踪温度的步骤变化如何将生态系统扔出摇头。

北美西海岸的异常温水斑点的现象于2014年获得了令人惊叹的,当时第一个这样的“斑点”被发现并赋予那个名字,在恐怖电影生物之后吞噬了它的路径。持续的岁月,从2013到2016年开始。它被归咎于一些牧草鱼群成分;饥饿的海鸟;触发COD的崩溃;将金枪鱼转移到远北作为阿拉斯加;将鲸鱼推入螃蟹钓鱼线和船舶的道路上;并允许在北方水域设有发光的热带海泡菜。

2019年,第二个气泡出现了。随着今年创纪录的暖水再次出现,一些科学家认为2019年被称为Blob 2.0的事件可能永远不会消失。Leising说,如果ne200 b现在足够大,足够热,它可能会像2013-2016年的版本那样,创造自己的微气候,使热量持续,迫使温暖的水在未来几年继续存在。

Leising说,虽然nep200似乎开始萎缩,但到10月初,它仍然是一个巨大的600万平方公里和超过100天的年龄。

海洋热浪一直存在。但它们变得越来越热,更加明显,更有问题。

“我们可能好几年都看不到影响,”Leising说——特别是由于正在进行的大流行,今年的鱼类资源数据匮乏,他指出。但这些影响可能会持续几十年。


在土地上,增加热浪的影响很容易看出:全球录制温度129.9华氏度(54.4摄氏度8月份加利福尼亚州的死亡谷;热夏天已经将森林变成了饲料巨大野火的火药箱;作物失败了。2019年,欧洲在纪录中最热的6月。那些基于陆地的热浪令人惊叹地导致食品价格尖峰,耗材和较高的死亡率。

但是,虽然陆地占据了大部分的新闻头条,海洋却承担了大部分的热量。覆盖地球表面三分之二的水,吸收了气候变化产生的90%以上的能量,并使地球变暖超过1摄氏度平均在过去的世纪。变暖正在增加:2019年锯温暖的海洋比记录的任何一年 - 至少在前2公里处。

像陆地的热浪一样,海洋热浪一直存在。但它们变得越来越热,更加明显,更有问题。臭名昭着和破坏性的海洋热浪在2003年袭击了地中海;西澳大利亚2011年,2016年北澳大利亚......清单持续了。它们可以通过自然变异性造成或纺起来,如ELNiño。但是变暖的星球也是贡献:最近一个归因研究表明,人为气候变化最近的七个高冲击海洋热浪至少20倍。

研究海洋散热器还处于起步阶段。只是对这种现象提出了一个精确的定义2016年:连续五天或五天以上的时间内,海面温度明显高于该地点和时间的30年历史基准。考虑到现在大多数人使用的这个定义,热浪显然变得越来越频繁。一项研究表明,从1925年到2016年的每年海洋热波日的数量增加了50%以上超过50%,热浪变得越来越频繁,持续17%。这意味着,虽然20世纪80年代每年有大约25个热风,但2010年代的数字跃升至每年55次。另一个研究表明,到2100,无论人类是否遵循高排放路径或低级,海洋都会处于“近永久性热波状态”。

2009年1月在西太平洋的海面温度异常与2019年1月。资料来源:尼沃

但是,一些研究人员很快指出,这些可能是误导性的统计数据:它们在很大程度上是正确的,因为海洋的平均温度正在上升(并且上升得很快;大约比50年前快4.5倍)。随着任何地区从历史基准温度变暖,在某个基准温度上停留的天数也必然会增加。

另一位NOAA研究海洋热浪的科学家迈克尔·雅克克斯说,另一个不同但同样重要的问题是,热浪本身是否在发生变化——是否每年在新常态的背景下,都看到超过新常态的更大、更陡或更频繁的海浪。就像海平面上升一样,雅克克斯说:海洋缓慢上升是很重要的,因为它会吞噬部分海岸,但同样重要的是要知道海洋是否变得越来越活跃,是否有更高或更频繁的风暴潮。长期趋势和极端情况的变异性都很重要。

不具有可变性的努力来预测散热的重要性。到目前为止,Jacox说,预测海洋温度一年的模型并不擅长发现热浪时的发现,但在形成后更好地预测他们的进化。“我们正在走动,”他说。“我认为我们不在我们可以预测的那一刻。但是一旦他们出现了模型预测,如果事情会保持温暖。“


对于生活在这些水域中的许多生物,它通常并不重要,为什么温度升高,但只需它太热。“大多数动物确实具有绝对的热限制,就像人一样,”在生物海洋学培训的乐观中说。许多海洋动物是冷血的,他注意到,随着温度的上升,它们看起来很好:他们可以更快地游泳,更快地再现,使用更多的氧气。“直到一些突破点,他们绝对分解并死亡,”他说。

一名科学家说,一股热浪“可以对生态系统产生数十年的影响”。

甚至像Kelps或珊瑚这样的久坐体生物甚至可能能够移动或遗传地适应新的条件,产生到生成的,如果(并且这是一个重要的“))温度会足够地变化。但散热器是临时温度变化最迅速的喷射,并带来最高的高温。“顶部进入未知的领土,”西澳大利亚大学海洋生态学家托马斯·沃尔纳伯(Thomas Wernberg)在那里研究了最近热浪的影响。

那些未明确的高点可以击中食物链的基础。众所周知,散热器改变浮游生物的种类例如,在给定的水斑块中茁壮成长,促进有害或有毒的藻类绽放,如“红潮”。这浮游动物在凉爽水中茁壮成长也倾向于更大,脂肪更富有脂肪,而且比在温暖水中茁壮成长的卡路里更浓郁;热水有效繁殖垃圾食品对于像鲑鱼这样的物种。

即使它们相对较小,温度尖峰也会产生剧烈的影响。例如,珊瑚通常漂白,当温度高于其正常最大的程度时。澳大利亚北部的2016年热浪大剧地影响了超过90%的大屏障礁,留下了死珊瑚骨架。

当2010 - 2011年的澳大利亚州散落时,Wernberg记得,事情变化得很快。“几个月,我们的温度高于超过100年的任何程度的程度。大概是250年,“Wernberg说,他们一直在靠学习海岸的海带森林。2011年初,他北部的潜水带来了震惊:“我们陷入困境,然后才说,”在这里发生了什么?这是巨大的!“它到处都是一样的。在视线中不是一个海带。“低洼的草皮海藻已经取代了海带,鱼群也不同。沿着澳大利亚的西海岸,43%的kelps超过2300平方公里的广积地区。即使在2020年,Wernberg也说,在许多干预非热浪年之后,珀斯北部基本没有恢复。整个生态系统已经转移了。

2016年,一股热浪席卷了澳大利亚海岸,导致大面积珊瑚白化,影响了大堡礁90%的面积。

2016年,一股热浪席卷了澳大利亚海岸,导致大面积珊瑚白化,影响了大堡礁90%的面积。俄勒冈州立大学

热浪触发点倾翻点的提示是令人不安的。这意味着单个热浪“可以有几十年来共鸣的生态系统影响,”渔业生态学家诺卡的Elliott Hazen说。从20世纪90年代的温暖的法术中,加利福尼亚州的海岸,哈登笔记,仍然存在:贪婪的洪堡鱿鱼,例如,仍然是温哥华岛的北方,虽然他们曾经是一个远远超过南方物种.他补充说,2013-2016似乎也似乎导致持久的生态转变。“越来越多的看起来我们看不到2014年前返回的迹象。”

没有单一的定义Jacox指出,热浪对所有物种的生态系统的影响。对于珊瑚和海带来说,谈论它是否比历史正常温度更热是有意义的。但他指出,对于金枪鱼等高度流动性的物种来说,没有必要计算鱼类起源的热压力。相反,他认为,重要的是这些物种要走多远才能找到更适宜的环境。而这张地图也会随着全球变暖而改变Jacox最近的研究

例如,在北太平洋,高北方的温暖比全球平均水平更快。这意味着该地区的鱼将不得不在热浪中进一步游泳,以寻找未来的较冷的水域,食物或舒适。相比之下,围绕赤道,预计平均变暖在窄带中是非常强烈的,因此鱼类不必远远远远在热波期间找到较冷的条件。


这re’s a lot to figure out about any given heatwave — why it started, how high the temperature will rise, how long it will persist, how close to shore and how far the heat extends, and how deep it goes, which affects how nutrients mix from top to bottom. Add all that to the variability in species mobility and the location of things like shipping lanes, and you get a complex picture where ecosystems and economies collide in sometimes unexpected ways.

所需要的是动态海洋管理:随着条件的变化,可以在飞行的工具和政策。

今年早些时候,研究人员图表最初的2013-2016年的Blob是如何引发了一系列灾难性后果的事件鲸鱼:温暖的有害藻类藻类绽放,使贝类有毒,延迟2015年螃蟹渔业。与此同时,温暖也为少数克里尔,迫使鲸鱼靠近岸边寻找凤尾鱼。在2016年春季开业时,渔民在鲸鱼顶部击中水,导致纠缠的历史数(2016年超过70; 2013年年度平均十岁)。“船罢工也很糟糕,”leising笔记,因为鲸鱼也最终进入了航运公司。“鲸鱼基本上被拖运着拖着,被拖过了海洋。”

这是研究人员必须解开的事情,以帮助渔业经理处理未来的条件。

Hazen说,需要的是动态海洋管理:可以随着条件改变而在飞行的工具和政策。其中一些已经完成了。在美国。,EcoCast产生类似于天气预报图的东西,显示箭鱼和兼捕物种预测,帮助渔民挑选适当的狩猎场,这将避免意外遭到意外的敏感物种。鲸鱼类似的地图绘制出了鲸鱼被撞到的高风险区域,这样船长就可以知道如何减速。哈森说,这两种工具的发明,正是因为海洋热浪,以及在决策中适应它们的需要。

科学家们曾致力于与渔业经理沟通有关热浪危险的渔业管理者,leising说。但是,对于询问他们究竟应如何改变特定股票的细节,“我们不在那里。我们没有足够的数据。“leiens指出,对于北美西海岸来说,2013-2016和2019年的两个异常大斑点是现在只是两个事件,其中一个仍然展开 - 几乎足以让预测具体物种。

他们所知道的是,leiens说,这两个事件是从之前出现的最重要的异常值 - 以及到目前为止的迹象。