编者按：“海洋与湿地”（OceanWetlands）小编读到一篇于2023年12月8日发表于《海洋科学前沿》期刊上的一篇新研究。来自美国亚利桑那州立大学的尼古拉斯·贝茨教授和罗德尼·约翰逊的研究团队发表的这篇关于百慕大大西洋时间序列研究（BATS）的论文，系统总结了自1983年至2023年在该地点所进行的四十年海洋酸化观测。

该四十年海洋酸化观测发现，北大西洋表层海洋经历了多方面的变化，包括温度上升、盐度增加、氧气减少、二氧化碳增加和海洋酸化。数据显示，过去四十年内，海洋温度上升1摄氏度，盐度增加0.136，氧气减少6%，而溶解无机碳、总碱度、人为CO2示踪物、二氧化碳分压等指标持续增加。酸化效应导致海洋pH下降0.1个单位，海洋酸度增加超过30%。研究强调，这些变化对于海洋生态系统和未来地球环境的响应具有重要意义，展示了BATS站数据在揭示近年来海洋化学状态的关键性。为助力全球环境治理、为我国学者提供信息供决策参考，编译分享信息如下，供感兴趣的读者们参阅。


图片©绿会融媒·海洋与湿地

大西洋百慕大附近海域40年观测揭示挑战

百慕大是一群位于北大西洋中的岛屿，位于北美洲大陆架的东北部。百慕大群岛东临大西洋。

科学家们通过长时间跨度的观测表明，百慕大附近的大西洋海域比以往任何时候都更温暖和更酸性。这一发现是百慕大大西洋时间序列研究（BATS）团队的最新研究成果。该团队在百慕大岛东南约80公里的地方，展开了为期十年的海洋时间序列观测，每个月对海洋表层和深层的物理、生物和化学进行采样。

研究人员将他们最新的发现，发表在了2023年12月的《海洋科学前沿》期刊上。

该研究的作者、百慕大海洋科学研究所的尼古拉斯·贝茨教授表示：“我们发现，北大西洋亚热带海域表层海洋在过去40年里变暖了约1摄氏度。此外，海洋盐度增加，氧气减少。此外，从上个世纪80年代到2020年代，海洋酸度也有所增加。”

在BATS监测站，自1980年代以来，海洋表层温度每十年增加约0.24摄氏度。这使得海洋比40年前温暖了约1摄氏度。研究人员发现，在过去的四年里，海洋温度上升的速度也比前几十年更快。

监测到的水域不仅变得更温暖，而且在表层变得更咸，即水中溶解的盐分更多。最新数据显示，与盐度一样，过去几年盐度的增加也是不成比例的。

贝茨表示：“我们怀疑，或许这是更广泛、更近期的海洋温度和环境变化趋势的一部分，比如大气变暖和全球变暖。” 同时，数据显示，在过去的40年里，供水生水生生物利用的氧气量减少了6%。酸度值也发生了变化：现在的海洋比上世纪80年代更酸性，碳离子浓度更低。这可能影响贝类等有壳生物维持其壳的能力。

贝茨解释说：“2020年代表层水体的海洋化学现在已经超出了上世纪80年代观察到的季节范围，海洋生态系统现在处于几十年前不同的化学环境中。这些变化是由于大气中人为二氧化碳的吸收造成的。”

长期数据的重要性

全球海洋面临着多方面、协同作用和复杂的环境挑战，包括海洋变暖、海洋热含量上升、全球水文循环的变化以及海洋溶解氧浓度降低等。特别是海洋酸化作为一种全球性威胁，已经崭露头角，与海洋变暖、盐度变化、海洋溶解氧减少等环境问题密切相关。

长时间跨度的数据收集对于预测未来条件的变化至关重要。贝茨表示：“这些观测让我们了解了近年来海洋变暖和海洋化学变化的速度。它们为未来几十年的变化提供了关键的指导。” 他指出：“它们也证明了区域和全球环境变化的事实，以及我们作为个体和社会在不久的将来面临的生存挑战。”

海洋pH值降低约0.1个单位，海洋酸度（H+）增加超过30%，碳酸钙矿物的饱和度降低。这些酸化指标表明，过去40年来，海洋中生物钙化的化学条件变得不太有利。最新的BATS站点数据更新显示，2020年代的海洋化学已经超出了1980年代观察到的范围，这些数据对于预测未来海洋化学和海洋生态系统对地球和海洋条件迅速变化的响应至关重要。

提供此研究数据的监测站，只是分布在全球海洋的几个长期持续的时间序列站点之一。夏威夷、加纳利群岛、冰岛和新西兰等地的站点也是监测长期海洋变化的关键。在一些站点上，观察到了类似的过程，突显了理解海洋变暖、盐化和酸化之间长期相互作用的挑战和复杂性。

【思考题】学而时习之

Q1: 随着百慕大附近大西洋海域40年观测的深入，数据显示海洋表层温度每十年增加约0.24摄氏度，总计使得海洋比40年前温暖了1摄氏度。这样的升温趋势，对海洋生态系统的温暖适应性和生物多样性产生怎样的影响？我们如何更科学地评估和应对这种温度上升？

Q2：上文中的数据显示，过去40年间百慕大附近海域的海水盐度不仅增加，而且增幅在最近几年更为显著。这种盐度变化是否与全球变暖和大气变化等因素密切相关？那么，这对于海洋生态系统的盐度适应性和水文循环有何深远影响？

Q3：观测数据揭示过去40年，海洋表层的氧气含量下降了6%。这意味着什么样的氧气水平变化，可能对海洋生物的生存和演化造成重大影响？我们如何更准确地预测未来海洋氧气水平的变化，并制定相应的生态保护策略、国际环境政策？

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来源 | frontier

编译 | 王芊佳

审核 | 绿茵

排版 | 绿叶

【本文参考资料】

Nicholas Bates, Forty years of ocean acidification observations (1983-2023) in the Sargasso Sea at the Bermuda Atlantic Time-series Study (BATS) site, Frontiers in Marine Science (2023). DOI: 10.3389/fmars.2023.1289931
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmars.2023.1289931/full

https://phys.org/news/2023-12-atlantic-ocean-bermuda-warmer-acidic.html

来源: 海洋与环境