【海洋之谜】地球千分之七海洋成“死区”

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海洋酸化侵蚀澳大利亚大堡礁。

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  这是位于印尼西巴布亚省四皇群岛的暗礁上的一条小丑鱼。这种鱼特别容易受到海水酸性增加的影响。

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  联合国环境规划署最近公布一份海洋调查报告，在过去十年中，全球海洋中不适合生物生存的“死亡区域”（简称“死区”）面积翻了一番，而且还呈现出不断增多的趋势。所谓的“海洋死区”，是指由于海水富营养化日益严重，导致海水中含氧量减少，鱼类等生物无法生存的区域，现如今这样的死区越来越多。
  “死区”面积每10年翻倍
5 W, K0 u( o" O# u, ]/ L+ j1 L  科学家在对全球海洋进行探索时发现，海洋中也有不少生物难以生存的死亡区域，这都是环境污染和气候变暖导致的恶果。
  从1910年发现第一块海洋死区以来，近100年来已经发现了405块海洋死区，总面积达25万平方公里。而全球海洋的总面积为3.6亿平方公里，海洋死区已经占据了千分之七的海洋面积。面积最大的海洋死区是墨西哥海湾海洋死区，位于美国密西西比河河口，面积达2.2万平方公里，占了全球海洋死区面积的将近十分之一，相当于美国新泽西州的大小。
  h  b% L) E% E9 g  现在地球上的海洋死区数量超过400个，海洋的缺氧区域在夏季有成千上万平方英里，而且了无生机。通过美国国家科学基金会测量的结果，每隔十年海洋死区的面积就会翻倍。这样的扩散速度实在太惊人了。如果人们不对自己的行为加以控制，照这样的速度进行下去，大概几百年后，大部分海洋就会变得静悄悄，找不到生命了。
  目前，海洋科学家公认的海洋死区标准是每升海水的含氧量不足２毫克。然而，许多海洋动物的生存要求更高。比如，加拿大和美国东部海面发现的一种幼蟹，在每升海水的含氧量8.6毫克的海域中，就得开始挣扎求生。目前使用的死区含氧标准，不足以避免海洋生物大规模死亡的损失。
  海藻泛滥是形成海洋死区的主要原因。海藻在生长过程中也会像陆地植物那样吸收二氧化碳放出氧气，但是海藻的生长和繁殖很快，并且不断死亡，然后沉入海底并腐败，成为海底泥潭中细菌丰富的食物来源，细菌在分解这些海藻时会从周围水域消耗氧气。根据科学家的计算，海藻生长中产生的氧气要比细菌消耗的氧气少得多，结果导致相应水域成为海洋死区。
& r0 j  }  r$ |) z$ C  导致海藻过多的原因并非自然原因，主要是因为人类活动对海洋环境的污染。人类过量使用化肥，并生产出大量生活垃圾、车辆和工厂排放的废气废水。这些污染物质被大量地排入江河，最后汇入大海，使得海水中氮、磷等生物营养物质的含量以越来越快的速度增加，营养积累过剩使海藻等浮游植物大量繁殖，浮游植物死亡及腐烂都会消耗海水中的氧，从而使海水严重缺氧，这就是富营养化污染。
8 r7 I( T+ p8 M+ h  导致海洋死区的另一个原因是全球气候变暖，因为氧气在温水中溶解度会降低。随着气温不断升高，海水中的溶氧量也随之降低。部分区域的海洋生态系统曾经是季节性死区，主要出现在海藻疯长和气温较高的夏季。如果过了这个季节，那里又会适合其他生物生存。然而，如果有机污染物持续排入，需氧细菌就会常年活动并且大量繁殖，那里的海域就成了难以恢复的永久死区。
* T" y5 o2 n) h+ k. r* t" p: Q  污染物排放致“死区”蔓延
- {, b" Y. x3 Z0 M  m8 \  2010年，墨西哥海湾海洋死区的面积达2.2万平方公里，大小相当于美国的新泽西州。美国密西西比河三角洲是由该河流出口处的淤泥沉积形成，每年夏季，混浊、富含营养物质的河水进入墨西哥海湾，在路易斯安那州和得克萨斯州海域形成世界上最大的“海洋死区”。
  包括墨西哥湾在内的大多数死区，都是由于随河流一起排放的污染物所致。每年，春季径流都在密西西比河流域的农田里冲刷着富含氮氧的肥料，之后再将它们带入河流和小溪。最后，氮从密西西比河的入海口倾泻入墨西哥湾，这些氮使墨西哥湾微小的浮游生物大量生长。当这些浮游生物死亡，就沉入海底，细菌分解这些腐败物又会夺走海水里的氧气。海水变成低氧的状态，造成依靠氧气存活的鱼虾死亡。近年来，这部分死区，在每年夏天都会扩大到相当于美国新泽西州大小的面积，大约2.2万平方公里。
0 q$ l! Z* N3 ]( M$ T( y  海洋死区最早出现于北部纬度较高的沿海地区，如美国东岸的切萨皮克湾，以及北欧斯堪的纳维亚的峡湾等，因为那里的污染比其他地区严重。然而，随着地球南部地区的经济发展，工农业生产和城市活动中排出的有机污染物也增多，近年来在南美洲、非洲和大洋洲的沿海地区也发现了海洋死区。科学家认为，要想减少海洋死区，就必须保护好我们的生存环境，关键是不让陆地上的大量营养性污染物随着废水排入大海，尤其不要让海藻疯长所需的氮肥进入大海。
# _2 ^; n  o7 d" S  目前，死区蔓延已成为全球沿海生态系统的主要威胁。在海洋死区中，海洋生
' A0 [1 Z1 X5 P9 T% a) \  物不易存活，尤其是鱼类和螃蟹、虾等甲壳类动物更为脆弱，这些海洋生态链低端动物的死亡会导致大型海洋生物缺少食物而死亡。海洋死区的扩张威胁到渔业的捕获量，进而对依赖渔业为生的数亿人口造成重大威胁。海洋是地球生命的摇篮，也是地球可持续发展的重要一环，我们需要一片生机勃勃的海洋，而不是一片逐渐走向死亡的静悄悄的海洋。
  海洋含氧量关乎物种灭绝
  2000年至2010年间，据世界各地的海洋学家研究报告显示，海洋死区的数量已经达到了405块。相比之下在1990年代左右，仅有300块海洋死区，1980年代更少，仅120块。
% F( ]7 v) r8 J% A: K  昆士兰大学的海洋科学家奥维 霍格 古德伯格教授，任职于澳大利亚研究委员会珊瑚礁卓越研究中心。他指出，越来越多的迹象表明，在地球历史上出现的总共五次大规模物种灭绝中，其中至少有四次是与海洋含氧量下降有着莫大的关系。
, p9 u, |/ k6 A7 z  他说道，“某次陨石撞击导致地球大规模物种灭绝，这是在不久之前仍是最让人信服的假说。在6500万年前出现的白垩纪物种灭绝，是该假说的极好证明。但是现在，对其余四次大规模物种灭绝最可信的解释是，在这些大规模物种灭绝发生之前，都先经历过了大规模火山运动。这些火山运动使得海洋环流改变。这同我们现在所看到的小范围出现的情况一样，在当时大部分海洋深处都变成了缺氧状态。其后果就是，越来越多带有臭鸡蛋气味的硫化氢进入大气层。这可能就是导致其余四次大规模物种灭绝的原因。”
8 k7 F+ J) G4 ?  霍格 古德伯格教授称，在之前的大规模物种灭绝中，有高达90％的生命灭亡了。而类似这样的生物消亡可能在未来的100年中出现。
  科学家们发现，在世界各地都出现了大小不等的海洋死区，小至１平方公里，大到７万平方公里。特殊热点地区包括了墨西哥湾，非洲纳米比亚附近南大西洋海域，孟加拉湾，波罗的海，黑海，热带南太平洋海域，中国及澳大利亚东南部附近海域。
  海洋耗尽氧气致地球缺氧
  海洋科学家霍格 古德伯格教授痛心地说：“我们正眼睁睁地看到海洋中含氧量以及营养物质很低的区域不断扩大。气候变化正在导致水循环改变，对于海洋循环和氧气含量等造成不良影响。同理，风和异常的天气模式也会造成如此后果。正是风将大量的有机化合物带到了深海区。与此同时，我们在海岸线附近倾倒了大量的肥料。这类物质是促成深海缺氧区的罪魁祸首。因此这两种因素结合起来，就使得海洋的运作发生了巨大的变化。”
  堆积在海洋底部的有机物是一个令人头疼的大问题。霍格 古德伯格教授解释说：“大量的有机碳素在海底聚集，而细菌喜好分解这些有机物，就会耗尽水中的氧气。如此一来，海水中含氧量会大幅下降，这就会对渔业和沿海一带的生产活动等都会造成不良后果。”
; j# [" t- H: b# o7 V  霍格 古德伯格教授认为海洋温度的不断升高以及酸化，已经严重破坏了海洋生态系统，大量珊瑚礁死亡，鱼类变得愈来愈少，体积也变小，这一切都将对人类造成严重的伤害。因为海洋制造了地球一半的氧气，以及吸收人类所排放的３０％的二氧化碳。假使海洋死区持续增加，大气层最终将会充斥着不利于人类呼吸的空气。事实上霍格古德伯格教授认为，现在的地球相当于一个每天呼吸两包烟的人。
  当海洋彻底地耗尽氧气，地球就会出现缺氧的状态。尽管在过去几百万年中都没有发生过这样的事情，但地质学家却发现地球曾经在侏罗纪和白垩纪时期发生过缺氧事件。古生代及中生代时期的海洋生物都是因此而消亡的。随着全球气候变暖以及温室效应日益严重，这一现象的再次发生有着极大的可能性。
  霍格 古德伯格教授表示：“我们开始看到，在生产氧气，食物以及服务所有生态系统等等的方面，海洋的能力发生了种种变化。这不仅对于我们人类来说影响深远，对于地球上其他所有的生物而言至关重要。地球的心肺正在受到侵扰，实质上海洋就是一个巨大的呼吸系统。我们若损害了心肺，其后果将不堪设想。”
  相关链接
# K2 |$ b' R1 G* p- i2 n3 Z  越来越酸的海洋
  美国全国研究委员会最近公布的报告表示，“人类排放的二氧化碳正在使海洋以史无前例的速度和程度发生化学变化，变化的速度超过了几十万年来的任何已知速度。”每年数十亿吨的二氧化碳被海洋吸收，逐步使海水酸度加剧。在今后数十年内，因污染造成的后果可能会在海产食物链中反映出来。全球海洋酸化形势严峻，对海洋生物多样性和食品安全均构成威胁。
- l6 K3 D' T# \$ U8 P, y+ }! i  天然海水偏碱性，但是海水与吸收的二氧化碳可以发生反应形成碳酸，从而导致海洋酸化。海洋酸化不仅改变了海洋的化学成分，而且破坏了海洋生物的生存环境，使它们的骨架、外壳等无法正常形成，珊瑚礁等也在腐蚀性环境中不断解体。
  数百万年来，海洋生物从未经历过如此快速的酸碱度骤变。古生物学家研究发现，历史上类似的酸碱度改变往往与大规模的海洋物种灭绝相关。大约2.5亿年前，大规模火山爆发和甲烷气体释放致使大气中的二氧化碳浓度可能达到现在的两倍，导致超过90％的海洋物种消失，这是历史上规模最大的物种灭绝。