海洋生物:气候变化对水面下的影响

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更新于 Mon Dec 14 2020

尽管我们的星球叫做地球, 但其表面的71%被水覆盖。 在我们的大部分历史中,海洋被视为是用不尽用不尽的 资源,它们数量之多,以致我们永远不会对其产生影响。 这让我们对海洋有了通过排放废物 和污水 这样错误的行为。加上气候 变化的影响,这些都对海洋中的生命构成严重威胁

你可能不会生活在水下,但是你可以想象一下我们的没有鱼以后的饮食。所以你为什么要小心呢?

海洋吸收了全球变暖产生的90%的热量

同时使一千克的水和空气升温一摄氏度,水需要更多的热量。 从科学角度来看,这意味着水的比热容 非常高

特定物质热容量

海洋在过去50年里吸收了地球获得的90%以上的热能。如果这种能量被我们最低10公里的大气吸收了,我们就会看到温度已经上升了大约36°C

相反,所有这些能量使海洋变暖。大多数变暖发生在海洋表面75米以内,导致海洋表层在40年里增温0.4-0.5°C。由于水的热容量大,这一升温数字比36°C小得多。

但这还不是全部!海洋还储存了我们排放到大气中的碳的近25%。这种储存是由海洋中的生命,和溶解在海水中的CO₂决定的

尽管人类活动存在影响,但是海洋对能量和CO₂的储存使海洋保持地球气候稳定。这被称为缓冲气候变化

您认为我们对地球改变的越多,海洋的缓冲作用 会受到什么影响?


尽管预测这些数值非常困难,但如果我们继续增加二氧化碳排放量,估计海洋在21世纪90年代将吸收和储存9% (+/- 8%)的碳,这与20世纪90年代相比少了一些。

人类活动如何影响海洋和海洋生物?


让我们看一个他们所产生的影响的例子。

我们为什么会失去珊瑚礁?

珊瑚礁至少是数十万到数百万物种的家园。这使得它们成为地球上生物多样性最丰富的地方之一

就像 雨林中的树一样,珊瑚组成了礁石。珊瑚是无脊椎动物,很多藻类 可以在它们的体内生存。作为回报,藻类也通过给珊瑚提供食物 来支付“租金”。这叫共栖

珊瑚礁满载着生命

珊瑚礁以多种方式直接助力全世界约5亿人的生活

  • 它们为四分之一的鱼类提供了家园。虽然与珊瑚礁有关的鱼类每年只占全球渔业捕鱼量的2-5%,但在发展中国家,与珊瑚礁有关的鱼类占总捕鱼量的25%
  • 它们通过拍碎波浪来保护人们免遭洪水和风暴
  • 它们通过有吸引力的旅游业为至少94个国家提供收入,从而为许多国家的经济作出了重大贡献

虽然海洋的缓冲可能对陆地上的我们有好处,但珊瑚正在水下遭受打击。当受到温度升高的压力时,藻类产生的微粒可以破坏它们的珊瑚宿主。这导致珊瑚摆脱藻类

藻类除了给珊瑚提供食物,还决定其颜色。因此,没有海藻的珊瑚会变白,饿死。这叫做珊瑚白化

珊瑚白化

自19世纪70年代以来,我们已经失去了海洋中大约一半的活珊瑚 严重的珊瑚白化事件(即整个珊瑚区域都被漂白)过去每25年发生一次。现在每6年发生一次

我们已经达到了1.0°C的升温。珊瑚礁是如此的敏感,根据预测,如果温度比工业化前的水平高出1.5°C,那么70 - 90%的珊瑚礁将会消失。如果升温达到2°C,几乎所有的珊瑚礁都会消失

这一切都因一个被称为海洋酸化的问题而变得更糟:当CO₂与水(H₂O) 发生化学反应时,它导致水中hydrogenions(H⁺)的数量增加。这使得海洋变得更酸,就像柠檬一样,虽然这样说夸张了。更高的酸度减缓了珊瑚形成坚硬骨骼所需的化学反应,使它们更加脆弱

海洋物种面临的挑战

通常,海洋物种比陆地物种分布更广,也更容易迁移到更远的地方。这意味着在海洋中,完整的物种灭绝更加罕见,也更加难以追踪。然而,有几种方式可以感受到在整个生态系统中,物种数量的大幅减少或移动

让我们来看一个例子,了解一个物种的丰富程度对一个生态系统有何影响:

海獭的重要性

南方海獭在海藻 森林里非常重要,因为他们捕食 海胆, 使海胆的数量得以控制. 但是海獭已经濒临灭绝. 当海獭数量很少,海胆就被听任在海藻上过度放牧, 海藻森林整体最终慢慢消失.

变暖对物种之间相互作用的影响

如果一个海洋中的 生命体想逃离正在变暖的水域,你认为它们可以到哪里去?


深水和靠近极点的水是更冷的。因此,许多物种正在向它们靠近自从20世纪50年代以来,我们已经观察到那些物种居住的地区每十年最多能移动五十公里

然而,有些物种不擅长迁移,它们可生存的区域面积也已经减小[34,35]。这是因为这些地区正在增温变暖,或者经历更强的热浪。正如我们在前一部分看到的,近年来的气温升高会改变物种的生命周期和粮食供应

海洋中被发现的物种的时间和位置的改变不一定同时或者同速发生。因此,一些通常会相互影响的物种找不到彼此,因为它们在错误的时间或者地方去寻找彼此。这叫 失协

物种不匹配

物种间相互作用的中断改变了海洋生态系统的安排。 捕食者数量缩减:当它们与它们的 猎物 不匹配或当他们的猎物减少时,它们可以捕获的食物也减少了 ,因此生态系统中的主要物种也会发生变化

让我们来看一个例子,温度如何影响一个物种的食物供应,并且由此会对食物链上的许多其他物种产生影响 2 89]:

食物链造成的影响

海洋面临哪些其他威胁?

海洋受到许多其他人类活动的威胁,这些活动使它们的情况更糟。

你认为哪一项是对海洋生物的最大威胁[48 49]?


我们继续在海洋中倾倒废物,包括污水、工业化学品、农业化肥,以及每年约800万吨的塑料

然而,今天海洋生物面临的最大威胁是渔业的过度开采。要了解更多,你可以查看我们在农业课程中关于养鱼业的章节。

对基本生物多样性变量的影响

生物多样性基本变量 是描述生态系统状态的重要因素。 例如,人口是否稳定,食物链长度和复杂性等方面。 渔业导致海洋系统中这些变量的29%的变化, 气候变化占变化的16%,污染占15%

这是否意味着你不应该担心气候变化对海洋的影响?

否,你应该担心! 在你看到珊瑚礁时,对气候变化的影响是非常恶劣的,重要生态系统消失, 许多物种的栖息地 亦是如此。

海洋的广阔性已经使我们分化数百年了 让我们保护它就像它们保护我们一样!

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