近期，一项发表在《环境科学前沿》（Frontiers in Environmental Science）的研究揭示了北极和亚北极地区海洋热浪对海洋哺乳动物的深远影响。研究指出，海洋热浪不仅导致海洋哺乳动物的死亡率增加，还显著降低了它们的繁殖率，甚至使它们更容易感染疾病。这些发现进一步强调了全球变暖背景下海洋生态系统面临的严峻挑战。

图源：IUCN Redlist

海洋热浪对海洋哺乳动物的影响

海洋热浪是指海洋温度显著超过历史平均水平的事件，其持续时间从几天到数年不等，影响范围从局部海域到数千公里的广阔区域。根据该研究，海洋热浪被定义为海洋表面温度异常超过当地90百分位阈值，并持续至少五天或更长时间的事件。

北极和亚北极地区由于其独特的海洋、海冰和大气相互作用，成为海洋热浪的热点区域。随着海冰的减少，海洋吸收的太阳辐射增加，导致海洋温度进一步升高，从而加剧了海洋热浪的频率、强度和持续时间。

研究指出，海洋哺乳动物（如鲸鱼、海豹和北极熊）在海洋热浪期间表现出短期和长期的生态响应。在短期内，海洋热浪可能导致海洋哺乳动物的死亡率增加，尤其是在水温极端升高时，它们的生理调节能力可能受到限制。例如，2014-2016年的阿拉斯加湾海洋热浪期间，座头鲸和长须鲸的死亡率就明显增加。

从长期来看，海洋热浪对海洋哺乳动物的影响更为复杂。研究表明，海洋热浪可能导致海洋哺乳动物的繁殖成功率下降，幼崽存活率降低。此外，海洋热浪还可能通过改变海洋生态系统的结构和功能，间接影响海洋哺乳动物的食物供应和栖息地。

海洋热浪对其他海洋生物的影响

除了海洋哺乳动物，海洋热浪还对其他海洋生物产生了广泛的影响。

海洋热浪可以改变浮游生物的群落结构，导致小型浮游生物的增加和大型浮游生物的减少。这种变化可能进一步影响整个海洋食物网，导致食物链的中断和生态系统的不稳定。

此外，海洋热浪还可能导致海洋底层生物（如海草和巨藻）的死亡，这些生物是海洋生态系统中的基础生产者，它们通过光合作用吸收二氧化碳并释放氧气，为海洋生物提供食物和栖息地。例如，2014-2016年东北太平洋的“Blob”事件，导致海洋表面温度异常升高，形成了从海表延伸至海洋深处300米的强烈且持续的暖异常，大量海草因此死亡。

一头在海中游泳的北极熊。摄影师：©赵宇 | 绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）海洋热浪的社会经济影响

海洋热浪不仅对生态系统产生了深远影响，还对社会和经济产生重大冲击。在北极和亚北极地区，海洋热浪导致渔业资源的分布和数量发生变化，给当地渔业带来了巨大的挑战。例如，2017-2019年白令海和楚科奇海的海洋热浪期间，渔业资源的分布发生了显著变化。白令海的雪蟹数量在热浪期间大幅减少，导致渔业产量显著下降。渔业资源分布的变化也使得渔民需要花费更多的时间和精力寻找渔场，捕捞效率降低。同时，一些鱼类的分布范围扩大，导致捕捞成本增加。

此外，海水温度升高和富营养化等环境变化容易引发有害藻华（如赤潮），对海洋养殖业和沿海社区的食品安全构成威胁。在2016年阿拉斯加湾的海洋热浪期间，赤潮事件导致了大量贝类中毒事件，严重影响了当地渔业和旅游业。

适应与管理策略

面对海洋热浪带来的挑战，研究建议采取适应性管理措施，以增强海洋生态系统的韧性和适应能力。适应性管理是一种灵活的决策过程，通过根据新的信息和变化的条件调整管理策略，以更好地应对海洋热浪等极端事件。

研究还强调了建立海洋保护区的重要性，这些保护区可以为海洋生物提供避难所，减少人类活动对生态系统的压力，在海洋热浪期间可以有效保护鱼类群落的多样性。

研究结论与未来研究方向

研究表明，北极和亚北极地区的海洋热浪频率、强度和持续时间正在增加，这对海洋生态系统和人类社会产生了深远影响。北极和亚北极地区的海洋热浪具有独特的动态特征，这主要是由于海冰、海洋和大气之间的相互作用。随着海冰的减少，海洋热浪的发生频率、持续时间和强度进一步加剧，因为开放水域更容易吸收太阳热量，同时温度变化范围变小。

尽管在海洋热浪的形成机制和全球预测方面取得了显著进展，但在北极地区仍存在许多知识空白。例如，对海洋热浪的次表层机制、复合事件以及对海洋生态系统和渔业的潜在影响仍缺乏深入了解。此外，基于卫星观测的海洋表面温度来识别北极地区的海洋热浪面临挑战，因为海冰覆盖限制了开放水域的天数，且北极地区的温度变异性较低，导致海洋热浪的阈值与气候平均值非常接近。这些因素都强调了进一步研究北极地区海洋热浪检测和机制的必要性。

北极许多物种的热偏好范围较窄，使它们对海洋热浪特别敏感，因为许多物种已经接近其热耐受上限。极端日照条件下的有限行为灵活性进一步加剧了这些物种的风险。海洋热浪可能对失去大片适宜栖息地的北极物种造成灾难性影响，这些物种可能无法找到并迁移到更冷的适宜区域以避免极端高温。

与移动性较强的物种相比，北极的底栖基础物种（如巨藻和海草）可能更容易受到海洋热浪的影响，但目前在北极地区这些底栖物种受到海洋热浪影响的证据仍然有限。

此外，海洋热浪通过影响上层海洋的分层，可能影响浮游生物的营养和光照可用性，从而改变其群落组成和大小。海洋热浪还可能导致浮游动物群落的脂质含量发生变化（从高脂质物种向低脂质物种转变）。这些浮游生物系统的变化可能会在整个北极和亚北极食物网中产生连锁反应，最终影响顶级消费者。

未来的研究需要全面评估海洋热浪的生态影响，特别是其持续时间和频率变化对北极生态系统的影响。目前的观测研究往往集中在短期影响上，但迫切需要长期或种群水平的研究，以了解海洋热浪对北极物种适应能力的持久影响。

北极渔业，无论是商业捕捞还是生计捕捞，都在经历显著变化。北极沿海国家需要采取更强有力的措施来规范和管理日益增长的渔业压力，以保护脆弱的北极架海生态系统免受潜在的负面影响。此外除了渔业，其他人类开采活动，如石油和天然气勘探与开采、深海采矿以及航运活动，可能会利用海冰的退缩向北扩张，在未来增加北极本就脆弱的海洋生态系统面临累积压力的风险。研究呼吁通过科学的管理和国际合作，以及减少全球温室气体排放，才能更好地应对这些挑战，保护海洋生态系统的健康和可持续性。

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编译 | Sara
审核 | YJ
排版 | 绿叶

参考资料略

来源: 海洋与湿地