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地球物理学研究快报,海洋“沙漠”覆盖近半地球

    原标题:海洋“沙漠”覆盖近半地球


海洋生物生产力最弱的区域——亚热带环流——正在逐渐扩大。(图片提供:NASA/GSFC/SeaWiFS)
撒哈拉沙漠、戈壁沙漠和齐瓦瓦沙漠,这些都是世界上最大的沙漠。然而你有没有想过南太平洋亚热带环流?这一位于极度缺乏营养物质的海水涡流区域中的生物“沙漠”,是南太平洋最大且最贫瘠的生态系统。将其他大洋中的亚热带环流汇聚在一起,生物“沙漠”一共覆盖了40%的地球表面。但是这些亚热带环流之间关系的不确定性可能蕴涵着很大的变数。研究人员报告说,海洋中的生物“沙漠”正在不断扩张,其速度远远高于全球变暖模型的预测结果。
围绕地球轨道运行的海星探测器——于1997年发射升空——上装载的海洋观测广角感测仪(SeaWiFS)为这项研究提供了一系列证据。SeaWiFS根据全球的海洋颜色绘制了图表。促进光合作用的叶绿素a的绿色是植物丰度的量度标准,而绿色生命恰恰是食物链的基础。美国夏威夷州檀香山市国家海洋渔业服务署的生物海洋学家Jeffrey Polovina和他的同事,对1997年到2006年间,南北太平洋、南北大西洋和南印度洋的亚热带环流中,绿色最暗淡的中央区域的变化规模进行了绘图、分析。研究人员在即将出版的《地球物理学研究快报》(Geophysical Research Letters)上报告了他们的研究成果。
结果显示,除了南印度洋之外,所有的生物“沙漠”都在扩大。其增大的面积达到660万平方公里,即比原有面积增加了15%。导致这一结果的原因是环流的浅水正在变暖。Polovina表示:“我们在4个大洋盆地中都发现了这种模式。”这一趋势让他相信,全球变暖最终将导致海洋“沙漠”的扩张。
环流海水的分层现象已经非常明显,因此由风造成的扰动只能将储存在海底的极少量营养物质带到海表以供植物乃至动物的生长所需。全球变暖更进一步加剧了这种分层现象,从而使这种营养物质的混合变得越来越困难。Polovina强调,气候—生态系统模型预测,全球变暖会加剧海洋“沙漠”的扩张,但不会如此迅速。在过去的9年中,环流“沙漠”的增长速度是模型预测结果的10到25倍。
这种趋势让科学家感到忧心忡忡。马里兰州格林贝尔特美国宇航局(NASA)戈达德空间飞行中心的SeaWiFS项目科学家Charles McClain表示:“所有的因素似乎都在起作用。”McClain并未参与上述研究工作。他说,海洋学观测和建模的变化与全球变暖导致的环流扩张和随之而来的低生产力海水相一致。McClain强调,一个滞后的问题是,是否一部分甚至全部的环流扩张仅仅是一个自然变化,并能够在10年或20年后自行倒转。Polovina表示:“我们不能排除这种可能性。”然而有一个问题亟须解决:空间探测器的寿命有限,在没有找到答案之前,SeaWiFS便“寿终正寝”了。(科学时报 群芳/编译)


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