海洋越來越暗，威脅著其中的所有生命

海洋中幾乎所有的生命都依賴于陽光照射進(jìn)來的上層水域，稱為光區(qū)——但新的研究表明，全球海洋中這一寶貴的海洋光之窗正在縮小。海洋科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在過去的 20 年里，超過五分之一的海洋變得越來越暗。

普利茅斯大學(xué)的海洋生物學(xué)家托馬斯·戴維斯 （Thomas Davies） 和?？巳卮髮W(xué)的海洋生物地球化學(xué)家蒂姆·史密斯 （Tim Smyth） 注意到，盡管科學(xué)家們越來越擔(dān)心海洋變暗，但沒有人真正量化其程度。

“有研究表明，表面的海洋變色了在過去的 20 年里，可能是浮游生物群落變化的結(jié)果，“戴維斯說.

“我們的結(jié)果提供了證據(jù)，表明這種變化會(huì)導(dǎo)致大范圍的變暗，從而減少了依賴太陽的動(dòng)物可用的海洋數(shù)量，并且月亮為了他們的生存和繁殖。

將 NASA 2003 年至 2022 年的衛(wèi)星數(shù)據(jù)與數(shù)值建模相結(jié)合，這對搭檔發(fā)現(xiàn)了光帶深度的模式——這本質(zhì)上限制了大多數(shù)海洋生物的棲息地——多年來不斷縮小。

光區(qū)是海洋的最頂層，來自太陽的光（包括從月球反射的光）滲透到水中。所有進(jìn)行光合作用的海洋生物 – 海草、海帶和最基本的，浮游植物 – 必須生活在該層的較淺部分以利用太陽的能量。

因此，依賴這些初級生產(chǎn)者的許多其他生物——如珊瑚、甲殼類動(dòng)物、魚類和海洋哺乳動(dòng)物——也存在于光區(qū)。

研究發(fā)現(xiàn)，在世界上近 10% 的海洋中，光帶的深度縮小了 50 多米（164 英尺）。這意味著三維棲息地已經(jīng)變得小得多，這導(dǎo)致了對資源的更大競爭。更糟糕的是，在 2.6% 的海洋中，光區(qū)減少了 100 多米。

“海洋的活力遠(yuǎn)比人們通常認(rèn)為的要多。例如，我們知道水柱內(nèi)的光照水平在任何 24 小時(shí)內(nèi)都會(huì)發(fā)生巨大變化，而行為直接受光影響的動(dòng)物對其過程和變化更加敏感。說史密斯。

“如果大片海洋的光區(qū)縮小了大約 50 米，那么需要光照的動(dòng)物將被迫靠近水面，在那里它們將不得不爭奪食物和所需的其他資源。這可能會(huì)給整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)帶來根本性的變化。

有幾個(gè)因素會(huì)影響光區(qū)的深度。以垂直俯沖方式照射到海洋的光線，如赤道光線在中午照射，可以進(jìn)一步滲透到水中，從表面反射的光子較少。

那些沉沒的光子遇到的懸浮沉積物和有機(jī)物形式的阻力越小，它們就能潛得越遠(yuǎn)。這就是為什么在清澈的熱帶水域中，光線可以穿透最遠(yuǎn) 80 米深。

然而，當(dāng)以一定角度進(jìn)入水中時(shí)，更多的光會(huì)從表面反射回來，而打破表面的光子在下降過程中必須傳播得更遠(yuǎn)。這導(dǎo)致兩極的光區(qū)要窄得多——在某些地方不到 10 米深。

這可能部分解釋了為什么在北極和南極的光帶中可以看到一些最突出的變化。但是沉積物和其他懸浮物，如藻華，會(huì)使水更加不透明，從而影響光線可以到達(dá)的深度。

這就是戴維斯和史密斯懷疑近幾十年來世界水域變暗的原因。

“沿海地區(qū)的營養(yǎng)、有機(jī)物質(zhì)和沉積物負(fù)荷以及全球海洋環(huán)流的變化可能是初級和次級生產(chǎn)力增加的可能原因，從而減少了光對表層水的滲透?！?a>他們寫道在他們的研究論文中。

在極端情況下，例如澳大利亞大南方礁 （Great Southern Reef） 近期的藻類大量繁殖，缺乏光線會(huì)導(dǎo)致大規(guī)模死亡事件。

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但是，世界上的光帶不僅在海岸附近縮小，我們預(yù)計(jì)人類活動(dòng)產(chǎn)生的過多徑流會(huì)給那里的水域蒙上一層陰影，這在波羅的海以及英格蘭和蘇格蘭的東海岸就很明顯了。墨西哥灣流和兩極的變暗也很突出，其中氣候變化正在迅速改變自然系統(tǒng)。

“我們還依賴海洋及其光區(qū)來提供我們呼吸的空氣、我們吃的魚、我們對抗氣候變化的能力以及地球的整體健康和福祉，”戴維斯說.

“考慮到所有這些，我們的調(diào)查結(jié)果確實(shí)令人擔(dān)憂?！?/p>

這項(xiàng)研究發(fā)表在全球變化生物學(xué).

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