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2019-04-20 08:21
再这么热下去,我们可能连海鲜都要吃不到了

Photo by Michelle Tsang on Unsplash,本文来自微信公众号:我是科学家iScientist(ID:IamaScientist),作者:祝叶华,编辑:Yuki


在北京的餐厅,后厨正在制作每天最叫座的鱼头泡饼;在重庆的苍蝇小馆,淋上热油的水煮鱼即将被端上桌;在妈妈的手里,刺少新鲜的鱼被制作成营养丰富的美味,送入孩子的口中;在减肥人士的冰箱中,三文鱼静静地躺在那里,等待被享用……


越来越多的人吃鱼,但气候变化正在减少海洋中可食用鱼类的数量。图片来源:Pixabay


吃鱼,对世界各地的人而言,都有不同的意义,无论是吃口味,还是吃健康,鱼总是离不开人类的餐桌。但随着海水变暖,鱼在海洋中的生活举步维艰,海洋感受到的热浪就像陆地一样,而水下的生物正努力在热浪中生存下来。


海洋发烧了


2018年,世界海洋吸收的热量相当于1.5亿颗广岛原子弹释放的能量。这会对海洋产生什么后果?海水会不会被煮沸?鉴于海洋有容乃大的体量,所以热量投入海水中,煮沸倒是不至于,但是让海洋发发“高烧”还是有可能的。


近几年,在全球变暖的影响下,海水温度的记录在不断被刷新。2015年超越了2014年,2016年碾压了2015年……全球变暖的后浪一次次的把前浪拍死在沙滩上,2018年也“意料之中”地“拍死”了2017年,成为自20世纪50年代有记录以来海洋变暖最严重的一年。


全球上层2000米海洋热含量变化:过去的变化和未来预估。右侧样条为2081-2100年预估值。图片来源:Science


人类究竟是从何时开始有了给海洋量体温的想法?2000年,美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的研究人员在《科学》(Science)上发表了第一篇探讨全球上层海洋热含量变化的文章,指出了自20世纪下半叶以来,全球海洋表层有逐渐升温的趋势[1]。自此之后,科学家针对全球海洋到底变暖了多少,一直在争论不休,但是由于过去海洋观测数据质量和数量的不足,导致了国际上几个主要机构做出的海洋变暖的估算结果各不相同。


为了精确测算海洋温度的变化,自本世纪初以来,国际上实施了“Argo”计划,在全球海域布设观测网。中国、美国、澳大利亚、法国、英国等40个国家在全球海域布放了近14000个Argo的浮标来监测海洋温度的变化。


投放Argo浮标监测海洋温度变化。图片来源:Argo.ucsd.edu


中国科学院大气物理研究所和加利福尼亚大学等机构的研究人员,利用“Argo”海洋观测系统中的近4000个漂浮的海洋机器人来收集海洋热含量变化的数据。这些机器人会自动下潜至1000米水深,随着洋流漂移数天后,再次下潜1000米,最后在抵达2000米深度后慢慢上升,并在上升回到海洋表面的过程中利用自身携带的电子传感器,逐层测量海水的温度和盐度等数据。


过去10多年里,这些漂浮机器人记录的海洋热量数值变化的情况显示,海洋温度在不断刷新纪录,2018年预计将是迄今为止最热的一年。科学家通过对最近4次海洋加热观测的分析,得出了更让人焦虑的结论:即温室气体所捕获的热量使海洋温度上升的速度比之前预计的要快。


为了进一步预测未来海洋升温的变化,科学家借助计算机模型来假设人类的社会活动“一切如常”,在没有采取任何措施减少温室气体排放的情况下,到21世纪末,全球海洋上层2000米的温度将上升0.78℃ [2]


海洋大热容的特点是会造成全球变暖的“延迟反应”,这意味着海洋变暖可能会在未来更严重。


无法呼吸的鱼该如何自处


气候变化给海洋生物带来了严重的问题,例如海洋酸化让大片的珊瑚礁白化,但是缺氧是当今海洋动物面临的最紧迫的问题。毕竟,想要活着,它们都必须呼吸!


“温火”不断炖煮海洋,海水温度一点点升高,氧气一点点被挤跑。就像碳酸饮料中溶解的气体,随着温度上升,饮料中的气体逐渐消失,清爽的口感不在,只剩下温热的糖水之味。在过去50年里,一些热带地区的氧气水平惊人地下降了40%,其他地区的下降幅度较小,全球平均降幅为2%[3]。


不断下降的海洋氧气含量,正在给敏感物种带来压力。海洋动物对氧气的微小变化都会做出反应,它们要么在高氧区寻求庇护,要么调整生活行为。这些调整会使动物接触到新的捕食者,或者迫使它们进入食物匮乏的地区。


海洋温度上升对海洋鱼类来说,在一定范围内,有的收益,有的遭殃。但对目前在温暖水域繁衍生息的物种来说,随着气候变暖的加剧,当物种达到它们的温度阈值时,这些好处可能就会消失。图片来源:grist.org


美国罗格斯大学的一项新研究回顾了自上世纪30年代以来全球鱼类资源发生的变化,发现在过去的80年里,鱼类资源损失了4.1%,即14亿吨[4]。研究人员调查了分布在38个海洋区域的235个鱼类和贝类种群从1930年到2010年的变化。平均而言,地球表面的海洋温度在这段时间内上升了大约0.5℃。被评估种群的最大可持续产量下降了4.1%,其中5个生态区遭受了15 - 35%的损失。过度捕捞加剧了这种下降。捕鱼量巨大的日本海,可持续捕鱼量的下降高达35%。在被研究的鱼类和贝类种群中,约有8%的鱼类和贝类种群由于海洋变暖而遭受损失,其中大西洋东北部的鱼类(如鳕鱼)急剧下降了34%。


全球变暖对鱼类资源产生影响。图片来源:Pixabay


不过同期也约有4%的种群数量增加。科学家分析,这是因为某些物种,如美国东北海岸的黑鲈,在较暖的水域繁殖旺盛,但科学家警告称,这种扩张可能会造成不可持续的资源竞争。


在热带国家,鱼类储量下降的影响尤其明显,这些国家更依赖鱼类作为食物来源,渔业也是其经济的一部分。随着富氧地区变得越来越稀缺,目前的鱼类栖息地也将缩小,并迫使经济上重要的物种(如金枪鱼)进入新的活动范围。据估计,金枪鱼每年在全球的产值为420亿美元。在热带大西洋地区发现,由于缺氧,金枪鱼和长嘴鱼的栖息地从1960年到2010年减少了15%[5]


尽管一些物种预计会对变暖的海水做出积极反应,但大多数物种的生长将受到负面影响。


被殃及的“池鱼”


鱼并非是海洋中的独居者,在广阔的海洋中,生活着形形色色的植物和动物。


位于食物链底部的浮游动物对海水溶氧量非常敏感,即使是非常微小量的氧气下降,也会对浮游动物聚集在水体中的位置产生影响。它们可能会游到更深、更冷、含更多氧气的水域里。


浮游生物对海水溶解氧非常敏感。图片来源:Unsplash


但从某种程度上说,往深处走的路往往是行不通的。在缺氧的海洋中,某些海洋生物的视觉和听觉等基本感官功能也可能受到影响。即使是微小的氧气下降也会损害一些浮游动物的视力。许多种类的浮游动物依靠视觉线索每天早上沿着水柱向下移动,以躲避捕食者,所以“失明”可能会阻碍它们捕捉这些光线线索的能力[5]


因此在更深的水域,浮游动物会面临更多的捕食者——包括鱼类、鱿鱼和鲸鱼——它们要么以浮游动物为食,要么吃以浮游动物为食的鱼类,所以说海水温度上升后,浮游动物的应对方式将对食物链产生影响,它们的选择会把水搅“混”,打乱海洋王国的秩序[6]


除了应对食物网络的中断,海洋动物还面临着其他各种各样的生理挑战,因为它们的身体正在适应低氧水平。例如在急性和慢性缺氧对中国对虾能量代谢影响的研究中发现,中国对虾在低氧环境下,为了节省能量,甩尾的力度较弱,因此变得不那么灵活[7]。当遇到捕食者时,它们被猎杀的可能性就大大提升了。此外,随着氧气水平的下降,一些雄性鱼类产生的精子越来越少[8]


全球变暖带来严重的生态问题。图片来源:Deposit Photos


目前,全球约有32亿人依赖海鲜作为蛋白质来源,吃鱼的人越来越多,可供食用的鱼却可能越来越少。所以,控制海水升温已经刻不容缓,否则,那些美味可口的鱼类真的有可能从我们的菜单中渐渐消失。


保护海洋鱼类,“降温”刻不容缓。题图片来源:Unsplash


参考文献:

[1] Sydney Levitus, John I. Antonov, Timothy P. Boyer, et al. Warming of the World Ocean[J]. Science, 2000, 287(5461): 2225-2229.

[2] Lijing Cheng, John Abraham, Zeke Hausfather, et al. How fast are the oceans warming?[J] . Science, 2019, 363 (6423), 128-129.

[3] Lothar Stramma, Gregory C. Johnson, Janet Sprintall, et al. Expanding Oxygen-Minimum Zones in the Tropical Oceans[J]. Science, 2008, 320(5876):655-658.

[4] Christopher M. Free, James T. Thorson, Malin L. Pinsky, et al. Impacts of historical warming on marine fisheries production[J]. Science, 2019, 363(6430): 979-983.

[5] Lothar Stramma, Eric D. Prince, Sunke Schmidtko, et al. Expansion of oxygen minimum zones may reduce vailable habitat for tropical pelagic fishes[J]. Nature Climate Change, 2011, DOI: 10.1038/NCLIMATE1304.

[6] K. F. Wishner, B. A. Seibel, C. Roman, et al. Ocean deoxygenation and zooplankton: Very small oxygen differences matter[J]. Science Advances, 2018, 4(12): e5180.

[7]  Jiangtao Li, Xiuwen Xu, Wentao Li, et al. Effects of acute and chronic hypoxia on the locomotion and enzyme of energy metabolism in Chinese shrimp Fenneropenaeus chinensis[J]. Marine and Freshwater Behaviour and Physiology, 2018, 51(5): 275-291.

[8] Simon Yuan Wang, Karen Lau, Keng-Po Lai, et al. Hypoxia causes transgenerational impairments in reproduction of fish[J]. Nature Communications, 2016, 7:12114.


本文来自微信公众号:我是科学家iScientist(ID:IamaScientist),作者:祝叶华,编辑:Yuki排版:凝音


本内容为作者独立观点,不代表虎嗅立场。

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