海洋温度上升对21000种海洋生物的影响 | 海洋与湿地·科学前沿

摘要：每年，人类行为向大气中释放大量的温室气体,大概有数十亿吨。这些气体会捕获太阳的热量，导致地球温度更高。实际上，超过90%的由温室气体引起的额外热量被海洋所吸收，使得海洋温度达到了历史性的高峰。据一些估计，自工业革命开始大约250多年以来，海洋温度已经上升了超过

本文来源于“海洋与湿地”（OceanWetlands）：

本文共约 2000字，阅读约 4 分钟

每年，人类行为向大气中释放大量的温室气体,大概有数十亿吨。这些气体会捕获太阳的热量，导致地球温度更高。实际上，超过90%的由温室气体引起的额外热量被海洋所吸收，使得海洋温度达到了历史性的高峰。据一些估计，自工业革命开始大约250多年以来，海洋温度已经上升了超过1.5摄氏度。

海洋生物对于温度上升非常敏感，部分原因是它们能够安全生存的温度范围相对较小。这个范围被称为“热安全裕度”，这是环境温度与生物体在不受伤害的情况下所能承受的最高温度之间的差值。

较小的热安全裕度意味着温度的微小上升就可能开始对海洋生物造成伤害。更糟糕的是，海洋生物避免高温的选择非常有限。一种选择是它们可以迁移到更深的水域以逃避高温，但这一策略并不总是可行。

随着全球变暖的加剧，数以万计的海洋物种可能会面临潜在的不安全环境。这不仅会影响它们的生存和繁殖，导致它们的数量下降，甚至在某些情况下可能导致局部性的灭绝。

同时，海洋温度的上升也可能使得一些物种得以在之前因为温度过低而无法生存的地区定居，这就是所谓的“热机会”，是指由于气候变化，某些原本对海洋物种不适宜的地点变得适宜的情况。这种情况下，温度进入了物种的热生态位限范围内，使得这些区域成为新的潜在栖息地。通常定义为连续五年内出现这种情况。

这种新的适宜环境可以为物种提供扩展分布的机会，允许它们在这些新区域生存和繁殖。不过，热机会的出现并不总是积极的，因为新物种的引入可能会导致当地生物群落发生变化，甚至对现有物种构成威胁。因此，热机会不仅意味着物种可以利用新的栖息地，还可能引发复杂的生态互动和竞争。

当海洋物种开始向新的热机会区域转移时，可能会导致鱼类资源的分布与渔业社区的位置不匹配。这种不匹配可能会对当地的经济和人类的食品供应产生影响。

鲸鱼。©摄影：王敏幹（John MK Wong） | 绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）

一个科研团队开始研究海洋变暖对21,000种海洋物种的影响。团队专家包括气候学、生态预测及海洋生态学专家，研究团队通过建立模型，将物种分布数据和未来气候预测结合起来，从两个方面来研究：热机会的出现和暴露在温暖水域的危险。研究旨在了解新的热机会和威胁何时会出现。这是否为一个渐进的过程，以及它们会持续多久？研究发现，热机会预计会更早、更渐进地出现，而暴露在更高温度下的威胁会来得更晚，但来得更突然。

为了解可能发生的情况，研究人员通过分析超过21,000种海洋物种在其活动范围内经历的历史温度，估算了它们的热偏好。这些物种包括鱼类、甲壳类、贝类、水母、海胆和其他无脊椎动物。研究通过使用政府间气候变化专门委员会（IPCC）最新评估报告中使用的相同数据集的模型，分析了到2100年的年度海面温度预测，并根据低、中、高温室气体排放水平研究了海洋的三种气候情景。

研究展示了热机会可能发生的地点和时间，以及这些热机会将持续多长时间。换句话说，如果一个物种因为其自然栖息地变得太热而迁移，它们迁移到的较冷的海洋部分也只会在一定年限内保持正确的温度。研究还评估了哪些物种会暴露在潜在的有害温度下，以及何时会发生。

研究表明，气候变化导致的海洋温度变化已经为数百种海洋物种创造了新的栖息地，主要是在温带和极地地区。即使温室气体排放迅速减少，到2050年，数千种物种的生存机会仍将继续增加。

图源：绿会融媒

预测显示，如果2050年后不安全温度的暴露加速，特别是如果我们未能按照《巴黎协定》的规定将全球变暖水平保持在2°C以下，热带生态系统将受到最严重的影响。研究还表明，无论变暖的速度如何，热机往往仍然存在，至少到本世纪末。这表明，即使在这些栖息地变得可用多年后，物种仍可能进入那些新的、合适的栖息地。

例如，一种鱼在变暖的海洋中挣扎如果附近较冷的地区变得适合它，只要条件保持有利，即使几十年后，这些鱼也可能能够迁徙到那里。这增加了物种随着气候变化而改变栖息地的机会。对于某些物种来说，热机会可以通过为它们提供当前栖息地之外的繁衍生息的地方来帮助防止种群下降甚至灭绝。如果这些物种对当地经济或粮食安全也很重要，那么这些变化也可能使人类受益。

当然负面影响也不可避免。新物种的到来会带来新的捕食者、竞争对手或疾病，从而损害当地的生态系统。它们会威胁到本地物种，扰乱生态系统的平衡。即使在不安全温度暴露较少的地区，新物种的到来也可能破坏生态系统并带来挑战。在海洋升温速度不快的部分，新物种的到来可能会扰乱已经生活在那里的物种。

研究结果表明，气候变化将重塑海洋生态群落。然而，我们仍然可以减少因海洋温度升高而面临风险的物种的数量。研究模型显示，将全球变暖限制在2°C以下，到2100年，可能需要改变栖息地的物种数量将减少一半，且暴露在不安全温度下的物种数量将减少100倍。

另一方面，不受控制的气候变化将大大增加因热暴露和热机会而造成生态破坏的风险，这可能影响全球海洋中五分之三的生态群落。所以，我们可以避免的每一分温度升高都很重要。

THE END

海

湿

编译 | Sara

审核 | Daisy
排版 | 绿叶

【参考资料】

Temporal dynamics of climate change exposure and opportunities for global marine biodiversity https://www.nature.com/articles/s41467-024-49736-6

https://theconversation.com/warming-oceans-are-changing-marine-habitats-study-explores-the-impact-on-thousands-of-species-244565

https://www.downtoearth.org.in/wildlife-biodiversity/warming-oceans-are-changing-marine-habitats-study-explores-the-impact-on-thousands-of-species