近年来,科学家们确认了地球海洋部分海区存在一种异常现象——某些海域的海水中氧气含量极低,海水中几乎没有海洋生物存活,海底全是一片死寂。这种海区科学家们称其为“海洋死区”。比如在墨西哥湾沿海,这种死区现象就格外明显。
墨西哥湾存在巨大的“海洋死区”,也被认为是全球海洋中州最大的海洋死区之一,在2017年,墨西哥湾的海洋死区范围达到了史上最大,范围超过了2万平方千米。而近日来自美国海洋大气管理局(NOAA)的年度预报显示,在2019年,墨西哥湾的海洋死区范围将可能再度接近历史最高记录,即便是不打破记录,也是2010年以来范围最大的几个年份之一了。
之所以2019年墨西哥湾的海洋死区再度扩大,NOAA认为,2019年冬春季美国过分的潮湿天气是最罪魁祸首之一,在今年春季,过分潮湿的天气给美国密苏里河和密西西比河流域的大部分地区带来了可怕的洪水,这被认为将给今年夏季墨西哥湾的“海洋死区”奠定基础,而墨西哥湾海洋死区的扩大也将带来严重的生态影响,并改变墨西哥湾沿岸地区的居民生活和相关经济产业的发展。
为什么墨西哥湾会成为全球最大的海洋死区?这得从海洋死区的形成说起——海洋死区的出现与藻类过度生长有关,生活在沿海水域的藻类和其他浮游植物当在海水中出现过度生长后,这些藻类最终死亡并沉入海湾的更深层,在那里它们储存的有机物会被细菌分解。就像人类呼吸一样,这些分解过程需要大量消耗氧气,最终在适当的洋流条件下,海洋中低层水域的氧气严重枯竭,导致鱼类和海洋生物因为缺氧大量死亡,而这些死亡又会进一步加剧细菌分解消耗氧气,最终形成了毫无生机的“海洋死区”。
对于墨西哥湾来说,由于它特殊的地形,每年夏天都会通过一系列复杂的事件形成海洋死区,比如随着冬季积雪融化、春季风暴到来,河流径流冲入墨西哥湾,而在美国,因为中部大平原上的农业生产往往使用过多的农药肥料并产生有机废物,而且人口密集的城镇还会产生废水污染,这些污染进入海洋后会进一步加重水体富营养化,导致海洋藻类显著生长,最终产生海洋死区。研究者发现,在其他条件相同的情况下,春季越潮湿,海洋污染越大,藻类爆发就越厉害,最终形成的海洋死区也就越大,因此,2019年惊人的春季洪水给了夏季死区扩大提供了重要基础。
但海洋死区也和夏季气候有关,随着春季夏季的变化,墨西哥湾地区的水柱变得非常稳定,这是因为表面附近水很暖而且盐度低,而深层是较冷、较咸、较低氧气的水。在平均夏季条件下,这两种水层很难发生垂直混合,因此如果海洋表面有强风,强大到足以让不同深度的海水混合,海洋死区的情况会好很多。比如2018年墨西哥湾的海洋死区就好了不少,这是因为2018年墨西哥湾上有三个飓风活动——热带风暴阿尔贝托、戈登以及飓风迈克尔。如果2019年墨西哥湾的飓风活动偏少,那么2019年墨西哥湾海洋死区的范围可能比预测还要大。
虽然说墨西哥湾的海洋死区很大程度上和自然条件有关,但从海底挖出的沉积物核心表明,每年出现一个死区并不是墨西哥湾的自然现象。比如1700年至1900年间沉积层中的化石显示,墨西哥湾还生存着很多不能耐受低氧水环境的物种,这说明在20世纪以前墨西哥湾还不曾出现严重的缺氧情况,而现在这种缺氧越来越严重,这显然不是一个好迹象,这一直以来被认为和墨西哥湾周围的美国等国的人类活动有关,比如美国中部大平原,因为农业的关系大量含有氮(硝酸盐)、磷(磷酸盐)的污水会随着雨水进入河流,最终流入墨西哥湾,造成水体富有营养化最终缺氧。
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