過去二十年里，全球超過 20% 的海洋經(jīng)歷了顯著的變暗，大大減少了光合區(qū)的深度——光合區(qū)是大多數(shù)海洋生物必不可少的陽光照射層。受營養(yǎng)物徑流和氣候模式變化等因素的影響，這種變化可能會破壞脆弱的生態(tài)系統(tǒng)，迫使依賴光的生物進入更狹窄的空間，甚至挑戰(zhàn)我們對海洋獲取氧氣、食物和氣候調(diào)節(jié)的依賴。

這張世界地圖顯示了2003年至2022年間全球光帶的變化。紅色表示海洋顏色變深的區(qū)域，藍色表示海洋顏色變淺的區(qū)域，白色表示在此期間沒有出現(xiàn)顯著變化的區(qū)域。圖片來源：普利茅斯大學(xué)

海洋變暗：日益嚴(yán)重的全球現(xiàn)象

最新研究表明，過去二十年里，全球超過20%的海洋（面積超過7500萬平方公里）顏色變深。這種大規(guī)模的變化引發(fā)了科學(xué)家們的擔(dān)憂，他們擔(dān)心這可能對海洋生物和地球健康造成影響。

這種現(xiàn)象被稱為海洋暗化，是由于海水清澈度的變化導(dǎo)致光合層（大多數(shù)海洋生物棲息的陽光層）的深度降低而發(fā)生的。光合層對從浮游生物到魚類等所有生物都至關(guān)重要，甚至影響著海洋調(diào)節(jié)地球氣候的方式。

衛(wèi)星數(shù)據(jù)揭示驚人趨勢

為了揭示這些變化，科學(xué)家們利用了近20年的衛(wèi)星數(shù)據(jù)和先進的計算機模型。他們的分析結(jié)果發(fā)表在5月27日的《全球變化生物學(xué)》雜志上，表明在2003年至2022年期間，沿海地區(qū)和公海的大部分地區(qū)都將變暗，這意味著陽光穿透到海水深處的距離將減小。

更令人震驚的是，超過9%的海洋（面積比非洲大陸還大）的透光層縮小了50多米。在某些地區(qū)，透光層深度甚至減少了100多米。然而，并非所有地區(qū)都呈現(xiàn)出同樣的趨勢。在同一時期，大約10%的海洋實際上變得更淺了。

海洋生物面臨危險

雖然這些變化的具體影響尚不完全清楚，但研究人員表示，它可能會影響地球上大量的海洋物種以及整個海洋提供的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。

這項研究由普利茅斯大學(xué)和普利茅斯海洋實驗室的研究人員進行，他們花了十多年的時間研究夜間人造光（ALAN）對世界海岸和海洋的影響。

然而，他們表示，這與海洋變暗并沒有直接聯(lián)系，變化可能是由于農(nóng)業(yè)徑流和降雨增加等因素造成的，包括營養(yǎng)物、有機物和海岸附近的沉積物負(fù)荷共同作用的結(jié)果。

他們認(rèn)為，在公海中，這將歸因于藻華動態(tài)變化和海面溫度變化等因素，這些因素減少了光線進入地表水域。

海洋健康的警鐘

普利茅斯大學(xué)海洋保護副教授托馬斯·戴維斯博士表示：“有研究表明，過去 20 年來海洋表面的顏色發(fā)生了變化，這可能是浮游生物群落變化的結(jié)果。

但我們的研究結(jié)果證明，這些變化會導(dǎo)致大面積的海洋變暗，從而減少依賴太陽和月亮生存和繁殖的動物可用的海洋面積。我們呼吸的空氣、食用的魚類、應(yīng)對氣候變化的能力以及地球的整體健康和福祉也都依賴于海洋及其透光區(qū)?？紤]到所有這些因素，我們的發(fā)現(xiàn)確實值得擔(dān)憂。

海洋競爭和生態(tài)系統(tǒng)破壞

普利茅斯海洋實驗室海洋生物地球化學(xué)與觀測科學(xué)主任蒂姆·史密斯教授補充道：“海洋的動態(tài)遠超人們通常的認(rèn)識。例如，我們知道水體中的光照水平在24小時內(nèi)變化巨大，而行為直接受光影響的動物對光的過程和變化更為敏感?！?/p>

如果大片海洋的透光區(qū)減少約50米，需要光照的動物將被迫靠近水面，在那里它們將不得不爭奪食物和其他所需的資源。這可能會給整個海洋生態(tài)系統(tǒng)帶來根本性的變化。

NASA工具追蹤海洋光水平

為了評估透光區(qū)的變化，研究人員使用了美國宇航局海洋顏色網(wǎng)的數(shù)據(jù)，該網(wǎng)絡(luò)將全球海洋分解為一系列 9 公里像素。

這些衛(wèi)星數(shù)據(jù)使他們能夠觀察到每個像素的海洋表面變化，同時使用一種測量海水中光的算法來確定每個位置的光層深度。

他們還使用太陽和月球輻照模型來研究白天和月光條件下可能影響海洋物種的特定變化，表明夜間光層深度的變化與白天相比很小，但仍然具有生態(tài)重要性。

全球變革熱點

在公海中，最顯著的透光區(qū)深度變化出現(xiàn)在墨西哥灣流頂部以及北極和南極周圍，這些地區(qū)是地球上因氣候變化而經(jīng)歷最明顯變化的地區(qū)。

沿海地區(qū)和封閉海域（如波羅的海）也普遍出現(xiàn)變暗現(xiàn)象，陸地上的降雨將沉積物和營養(yǎng)物帶入海洋，刺激浮游生物的生長并減少光照。

這張地圖聚焦于英國和北大西洋，展示了該項目發(fā)現(xiàn)的變化——紅色區(qū)域表示海水顏色變深，藍色區(qū)域表示海水顏色變淺。圖片來源：普利茅斯大學(xué)

然而，在英國各地，情況卻好壞參半。研究表明，過去二十年里，北海和凱爾特海的部分地區(qū)、英格蘭和蘇格蘭東海岸、威爾士海岸線以及愛爾蘭海北部地區(qū)的顏色都變深了。

然而，英吉利海峽的大部分地區(qū)以及從蘇格蘭北部延伸到奧克尼群島和設(shè)得蘭群島的地區(qū)顏色卻變淺了。

編譯自/ScitechDaily