全球暖化傷害的可不只北極熊!科學家發現海洋暖化導致含氧量下降,害慘海洋生物

2019-03-23 09:00

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人需要氧氣才能生存,各大小海洋生物亦如是。然而,科學調查顯示,海洋生物愈來愈難獲取這種看似無處不在的生命元素。自由撰稿人 Laura Poppick 於美國「科學人」撰文,引述德國科研機構「亥姆霍茲聯合會(Helmholtz-Gemeinschaft)」海洋研究中心的追蹤研究,揭示過去十年來,海洋的氧氣水平日漸下降。

研究中心的海洋學家 Andreas Oschlies 稱,科學家普遍認為,氧氣之所以減少,是海洋暖化帶來的結果。其團隊在全球範圍觀察海洋的含氧量:「氧氣減少的速度,以及對海洋生態系統的影響,均令人驚訝。」2008 年一份海洋研究報告便指出,過去 50 年來,部分熱帶海洋區域的氧氣含量已下降達 4 成,全球海洋含氧量則平均下降 2%。Oschlies 指,含氧量下降的規模,到了急需關注的地步。

為何海洋暖化導致氧氣減少?Oschlies 提供兩個原因。一,液體愈熱,所能容納的氣體愈少。這與碳酸飲品在陽光底下更快流失碳酸同理。此外,當極地的海冰融化時,融化的水會浮在較冷、更鹹的海面上,如同一個蓋子,阻隔表面的水混入更深處的海洋。來自大氣或海面的浮游植物(phytoplankton)所產生的氧氣,在深入海洋前均先進入海面,浮於海上的「蓋子」卻減少海水之間混合,連帶無法把氧氣帶入海中。

當然,生物都會求生。Oschlies 及一眾科學家均觀察到,即使只是微小的氧含量變化,海洋生物亦會遷至含氧量較高的區域,或調整行為模式以作應對。不過「逃避」並不一定有用,這些調整可能令牠們進入其他捕食者的獵食範圍,或被迫於缺乏食物的區域生存。

墨西哥灣一帶的沉積物。部分沉積物來自密西西比河等河流。河流沉積物富含養分,促進藻類大量繁殖,並消耗海洋的氧氣。(圖片來源:NASA)
墨西哥灣一帶的沉積物。部分沉積物來自密西西比河等河流。河流沉積物富含養分,促進藻類大量繁殖,並消耗海洋的氧氣。(圖片來源:NASA)

去年 12 月載於學術期刊 Science Advances 的報告便提及相關現象:即使只是非常輕微的氧含量變化,亦能導致食物鏈底層的浮游動物(zooplankton)在水層(water column)的不同位置出現。 負責研究的海洋學教授 Karen Wishner 指:「牠們對此的敏感程度超出預計。」有些物種因而潛到更深、更冷的地方,以求得到更多氧氣。「但有時,牠們不適合深潛。因為要在低溫水域尋找食物和繁殖,可能更困難。」Wishner 補充指,浮游動物的行為變化,同時影響了食物鏈,因為魚類、魷類及鯨魚等動物,均需捕食浮游動物或其狩獵者。

除食物鏈有中斷之虞,海洋生物更要在低氧環境中面對其他生理挑戰。其中,對蝦在較低氧氣的環境下,要翻轉尾巴以節省力氣便更困難,行動因此變得不太靈活。另外,2016 年亦有研究指,隨著氧氣水平下降,一些雄性魚類產出具活動能力的精子數量愈來愈少,即使氧氣水平重新提高,其後代產出的精子亦沒有回復。加州大學聖地牙哥分校的 Lillian McCormick 則指,即使是一些輕微的氧氣下降,也會削弱部分浮游動物的視力,而許多浮游動在日間物均依靠視覺迴避捕食者。

不同的海洋區域面對的氧含量下降程度不同。赤道附近一些沿海地區是重災區,因為那些區域海水營養豐富,細菌在分解死去的海洋生物時會消耗氧氣,並大量繁殖。除此之外,Oschlies 還擔心,一般認為受威脅較少的遠洋及極地附近海域,其生態亦正起變化:「模擬未來氣候變化時,經常低估了各地早已觀察到的氧氣減損。」去年,Oschlies 及其他學者便發表另一份報告講述這個問題,期望引起警惕。

隨著富含氧氣的區域變得愈來愈少,魚類的棲息地亦將縮小。對人類而言,經濟上重要的物種如吞拿魚,在新環境中,全球每年只有約值 420 億美元的產量。而在熱帶大西洋東北部,研究人員便發現由於氧含量減少,1960 至 2010 年間,吞拿魚漁業產量減少 15%。

為解決問題,Oschlies 於去年 9 月在德國城市基爾(Kiel)協助組織有關的國際會議。來自 30 多個國家、300 多名與會科學家發表宣言,希望提高國際及公眾對問題的認知,並呼籲各國政府及國際組織立即採取行動,在緩減氣候變化方面取得更大的進展,減少缺氧對沿岸海洋造成的污染。

本圖文經授權轉自*CUP(原標題:海溫上升,連魚也透不過氣來?)

責任編輯/林安儒

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