2019年8月北美西海岸的海洋热浪。

2019年8月北美西海岸的海洋热浪。美国宇航局

随着海水变暖,海洋热浪越来越严重

随着海洋吸收超过90%的全球变暖,海洋热浪正在变得越来越热,持续更长。科学家们表示,这种趋势具有重大的生态后果,从改变鱼类和植物种群将鲸鱼迫使鲸鱼进入危险水域。

在加利福尼亚州的海岸,这8月,发现了一系列历史纪录大小的海怪:一系列温暖的水,加拿大大小,980万平方公里迷上4摄氏度比平时温暖。“它是在图表上,”Andrew Leiens,Andrew Leiens,Anderies Oceanographer在他网站上映射海洋热浪的国家和大气管理,绰号blobtracker.。根据莱辛的估算,今年9月,这个名字平淡无奇的“NEP20b”成为了自20世纪80年代早期开始有卫星记录以来,该地区最大的一个温水斑点。

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。

2014年,当第一个这样的“斑点”被发现并命名为“斑点”时,北美西海岸的一块异常温暖的海水现象就臭名昭著了。这个“斑点”是在恐怖电影中被发现的,它吞噬了所到之处的一切。第一个斑点持续了数年,从2013年到2016年。人们指责它将一些饲料鱼类的数量减半;饥饿的海鸟;触发鳕鱼的崩溃;将金枪鱼转移到阿拉斯加北部;把鲸鱼推到捕蟹线和船只的路径上;并允许包括发光的热带海菜在内的外来物种进入北部水域。

2019年,第二个Blob出现了。今年再次出现纪录温水的水域,一些科学家认为2019年的活动,称为Blob 2.0,可能只是从未消失过。如果NEP20B现在足够大而热,但leiens说,它可能会做2013-2016版本所做的,创造自己的小气候,使热量延长热量,强迫温水粘贴到几年尚未到来。

虽然Nep20B似乎开始缩小,但截至10月初,它仍然是一个大规模的600万平方公里,leiens大约100多天。

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。

“我们可能没有看到多年的影响,”乐观说:特别是今年持续的大流行,他的缺乏数据的缺乏,他指出。但这些影响可能持续数十年。


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,虽然土地占据了大部分头条,但海洋正在占据大部分热量。水,覆盖地球表面的三分之二,吸收超过90%的能量,从气候变化中升温,并加热了超过1度c平均在过去的世纪。变暖正在增加:2019年锯温暖的海洋比有记录以来的任何一年都要高——至少在前两公里的测试中是这样。

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,人为气候变化使最近七次高影响海洋热浪发生的可能性至少增加了20倍。

研究海洋热浪是在初学者。仅提出了这种现象的精确定义2016年:当海面温度比该地方和一年中的时间的30年的历史基线显着温暖时,离散时间为5天或更长时间。鉴于该定义,最多使用的定义,热浪显然变得更加频繁。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。其他研究表明,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,一些研究人员很快就会指出,这些是误导性的统计数据:它们在很大程度上是真的,因为海洋的平均气温正上升(快速上升;现在超过50年前速度快约4.5倍)。随着任何区域从历史性基线温暖,在某些基准温度上花费的天数也必然会增加。

迈克尔·雅克斯(Michael Jacox)是一个不同的和同样重要的问题,也是在研究海洋热浪的另一个汉堡,是他们自己的热浪是否正在发生变化 - 无论是每年都在其新正常的背景下,都会看到更大,陡峭或更频繁在那个新常态之上的波浪。这就像海平面上升,说雅克斯:海洋的缓慢向上蠕动很重要,因为它将消耗沿岸的一部分,但是要知道海洋是否越来越多的风暴潮。长期趋势和极端的可变性都很重要。

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的许多生物来说,温度升高的原因并不重要,重要的是天气是否太热。“大多数动物都有绝对的温度限制,就像人类一样,”Leising说,他接受过生物海洋学的训练。他指出,许多海洋动物都是冷血动物,随着温度的升高,它们最初看起来还不错:它们可以游得更快,繁殖得更快,在游动过程中消耗更多的氧气。“直到某个临界点,它们完全崩溃并死亡,”他说。

单个热浪“可以有几十年来共鸣的生态系统影响,”一个科学家说。

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,散热器转移浮游生物种类例如,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。

即使温度升高的幅度相对较小,也会产生巨大的影响。例如,当温度仅比正常的最高温度高一度时,珊瑚就会被漂白。2016年席卷澳大利亚北部的热浪严重影响了大堡礁90%以上的区域,留下了大片死亡的珊瑚骨架。

Wernberg记得,2010-2011年,当一股热浪袭击澳大利亚西部海域时,情况迅速发生了变化。“有几个月的温度比100多年来的任何时候都要高好几度。大概250年,”Wernberg说,他已经研究了那个海岸的海藻林十年。2011年初,他在珀斯以北的潜水令人震惊:“我们顺道一下水就问,‘怎么了,这里发生了什么?’”这是巨大的!“到处都一样。连一根海藻也看不见。“低洼的草皮海藻取代了海带,鱼类的数量也有所不同。沿着澳大利亚西海岸,43%的海藻覆盖了2300平方公里的广阔区域。Wernberg说,即使在2020年,经过许多年的无热浪干预后,珀斯北部基本上也没有恢复。整个生态系统已经发生了变化。

2016年澳大利亚海岸的2016年热浪引起了大众珊瑚漂白,影响了90%的大屏障礁。

2016年澳大利亚海岸的2016年热浪引起了大众珊瑚漂白,影响了90%的大屏障礁。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。”

没有单一的定义捕获所有物种的热浪作品,捕获所有物种的生态系统影响,请注意Jacox。对于珊瑚和科尔普斯来说,谈论它是否比历史常规更热了。但对于像金枪鱼这样的高度手机种类,他注意到,计算鱼类起源的地方的热应力没有任何意义。相反,他争辩说,重要的是这些物种必须去寻找更多可接受的条件。根据Jacox最近的研究

以北太平洋为例,北高地的变暖速度比全球平均水平要快。这意味着该地区的鱼类未来将不得不向北游,躲避酷暑,寻找更凉爽的水域、食物或舒适的环境。相比之下,在赤道附近,一个狭窄地带的平均变暖程度预计会相当强烈,所以在热浪期间,鱼不需要走很远就能找到更凉爽的环境。


对于任何给定的热浪,都有很多问题需要解决——它为什么开始,温度会上升到多高,它会持续多久,离海岸有多近,热量会延伸到多远,它会延伸到多深,这影响着营养物质从上到下的混合。再加上物种迁移的可变性和航道等事物的位置,你就会看到一幅复杂的图景:生态系统和经济有时会以意想不到的方式发生碰撞。

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,研究人员图表原始2013-2016 Blob如何触发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年年度平均大约是10)。“船只撞击也很糟糕,”Leising指出,因为鲸鱼最终也进入了航道。“鲸鱼基本上是在船上被刺穿,然后被拖过海洋。”

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。WhaleWatch同样地图出去哪里有很高的船舶掠夺鲸鱼的风险,因此船长可能会知道减速。麻疹说,这两种工具都是因为海洋热浪和需要在决策中容纳它们而被精确发明。

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。

莱辛说,他们所知道的是,这两个事件与之前的事件相比是极端的异常,也是未来事件的一个迹象。