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太阳在太平洋上落下
客人帖子
2021年2月23日15:49

嘉宾帖子:高概率海洋“引爆点”的威胁

海伦娜博士马丁斯

海伦娜博士马丁斯

23.02.2021 | 3:49pm
客人的帖子 嘉宾帖子:高概率海洋“引爆点”的威胁

气候变化深刻地改变了海洋和海洋生态系统。其中一些变化正在快速发生,可能是可能的不可逆转。许多人正在默默地和不受注意力地进行。

近年来,引爆点——一个微小的变化就可以将一个系统推向一个全新的状态的阈值——已经日益成为气候研究界的一个焦点。

然而,这些通常被认为是具有巨大全球影响的不太可能的变化——通常被称为“低概率,高影响”事件。例子包括大西洋经济倾斜流通的放缓和快速南极西部冰盖的瓦解

在一篇新的论文中,发表在美国国家科学院院刊188bet博彩公司怎么样,我的共同作者和我相信我们称之为“高概率,高影响力”的潜力,这是由累积,酸化和脱氧的累积影响引起的累积点。

我们提出了应对地球系统中这些迫在眉睫和持久的变化的挑战,并讨论了缓解和管理措施的备选方案,以避免跨越这些转折点。

升温,酸化和脱氧

海洋是一个巨大的热源。自从工业革命开始,海洋就变得越来越大大约30-40%二氧化碳(CO2)和93%的热量通过人类活动增加到大气中。

如果没有海洋的吸收,大气变暖的规模将会更大。但这样做的代价很高海洋变暖,酸化- 碱性海洋变得更加酸性 - 和脱氧-海洋中含氧量下降的地方。

这些过程对海洋环境的潜在影响是良好的文档记录。然而,在某些情况下,他们可以引发许多区域举报点,对海洋生态系统和海洋运作的潜在普遍影响。

这里有些例子:

气候变暖

每个物种都有其生理功能的最佳温度范围。和人类一样,大多数海洋生物都很容易受到温度升高的影响。如果不适应气候变化,一些物种将会受到海洋变暖的严重影响。一个众所周知的例子是威胁到热带珊瑚礁系统,如澳大利亚大堡礁,大规模珊瑚白化从极热。

漂白珊瑚在浅水中在巴布亚新几内亚
漂白珊瑚在浅水区在巴布亚新几内亚。信用:自然图片库/ alamy股票照片。

这些珊瑚礁系统为渔业发挥着重要作用,沿海保护,作为鱼苗,以及许多其他生态系统服务。这是如何对海洋变暖的影响延伸到最敏感的海洋生物的延伸的一个例子,在食物网上观察到范围变化从浮游植物到海洋哺乳动物

脱氧

大多数海洋生物只能存在于具有足够高浓度的溶解氧的海水中。海洋的变暖降低了氧气在水中的溶解度,减缓了海洋混合,反过来,又将氧气从表面降低到海洋内部。

此外,从农业和国内废物中的土地营养成分 - 增加了沿海地区的生物生产力,扰乱了生态系统并增强了脱氧。海洋生物的后果是巨大的,物种分布,生长,生存和繁殖能力受到负面影响

酸化

除了这个全球变暖的主要司机,二氧化碳也会改变海洋化学,导致海水的酸化。许多海洋生物有壳体或骨骼结构,由矿物形式制成,特别容易受海洋酸化。众所周知的例子是翼足类动物-自由游泳的海螺和海蛞蝓-生活在海洋的10米以上,这是一个关键物种在海洋食物网中。

目前观察到的酸化条件已经存在这在过去6500万年间是前所未有的,并预计继续并加剧几个世纪以来即使碳排放减少到净零。

高概率,高冲击海拔积分

虽然这些不同的过程单独地对海洋生物构成威胁,再加上其他威胁——如过度捕捞、来自陆地的高营养输入和入侵物种——它们有可能导致整个生态系统的制度发生变化。

此外,极端事件——比如海洋热浪或高酸度,低氧事件 - 导致海洋生物多样性的严重后果。在全球范围内,观察到的本地和区域变化已经增加了一个实质的区域 - 和可能的全球性问题。例子包括沿海酸化和缺氧海洋“死区“。

下图突出显示了受到这些影响威胁的一些世界海洋区域。

高概率的海洋引爆点
这张地图显示了与变暖、脱氧和海洋酸化有关的高概率、高影响的海洋引爆因素的潜在候选元素及其影响。资料来源:Heinze等人(2021)。这些数字是指本文的引用研究。

虽然这些影响现在已经需要处理,但海洋环流模式意味着它们也在为未来储存。

上海混合了几十年的时间,而深海水群体从表面延长了更长的时间 - 从数百到数千年来。热量和碳的当前积累最初在海洋表面上最大。但是,通过混合和海洋电流,这种热量和碳的运输远离表面并进入更深层。

这些短期和长期的时间表有两个后果。首先,混合的速度不足以阻止热量和碳在海洋上层的积累。

第二种是深度混合将一些表面过热和碳传输到更大的深度,在那里可以逐渐增加持久的变化。因此,即使在强大的减排方案下,深海可能会因气候变化而不可逆转地发生变化。这些影响非常难以在这种深度监测。

这些海洋引爆点可以避免吗?

而对海洋的威胁来自人类造成的气候变化它们数量众多,种类繁多,但仍有时间将它们最小化。我们强调了科学家正在为制定和实施缓解行动作出贡献的几个行动要点。

收到我们的自由118bet网址多少 对于过去24小时的气候和能量媒体覆盖范围的摘要,或我们的摘要金博宝188备用地址118bet网址多少 对于过去七天来说,我们的内容。只需在下面输入你的电子邮件:

首先,科学家正在使用楷模和观察确定发生最严重的危险的区域,也可能发生在未来。实验室和原位实验可以帮助识别生物和生态系统中的脆弱性。

其次,正在进行进展来确定用于温度,氧浓度,营养水平和酸度的关键生物的生理耐受性的重要阈值。这也提请注意全局变化的度量,超出大气二氧化碳浓度和全局平均表面温度。保持密切关注潜在的海洋划分点意味着跟踪海洋温度变化,酸化,脱氧和海洋生产力。

第三,对这些威胁的沟通正在改善。尽管仍有很多进展——例如,在培养气候和海洋知识以及与土著群体合作方面——研究让科学传播188bet博彩公司怎么样解决全球挑战正在增长。

在取得进展的同时,还需要采取更多的行动。我们建议四种系统管理和社会转型行动,以尽量减少遇到高概率、高影响的海洋引爆点的可能性:

  • 限制海洋损害的最高优先事项是立即和大幅度减少温室气体排放,特别是二氧化碳排放。
  • 为了实现减排,人类社会需要转向脱碳能源生产,可持续利用土地和海洋,以及气候友好友好的城市和区域规划。金博宝188备用地址
  • 通过适当的治理结构和无缝的互动行动,需要实现缓解措施的实施。
  • 最后,这些转变需要越来越快地进行。

海因策,C.等人(2021)《海洋引爆点的平静穿越》,《美国国家科学院院刊》,188bet博彩公司怎么样DOI:10.1073 / PNAS.2008478118

这项研究获得了欧盟“地平线2020”研究和创新计划的拨款,拨款协议编号为820989。本文的内容仅反映作者的观点——欧盟委员会及其执行机构对其所包含的信息的任何使用不负任何责任。

来自这个故事的Sharelines
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