七月下旬,猛烈的海洋热浪使佛罗里达州沿海水域的气温升至前所未有的高位。一个在浅水、浑浊的海牛湾上下浮动的浮标测得的温度为 38.3 摄氏度(101 华氏度)。这可能是海洋有记录以来的最高温度。一周后,海洋热量的激增已经消退。但南佛罗里达州的居民仍然陷入困境。
大学气候科学家本杰明·科特曼 (Benjamin Kirtman) 表示,令人担忧的不仅仅是海牛湾浮标连续几天记录到令人震惊的热水浴缸温度——实际上,“接近热水浴缸温度的极限”。迈阿密罗森斯蒂尔海洋、大气和地球科学学院的教授。
北大西洋六月和七月的酷热水温不仅与陆地上令人震惊的高温有关。今年夏天,迈阿密的高温指数(衡量空气温度和湿度的指标)飙升至近两个月的破纪录水平,每日高温指数达到 38°C(100°F)。
甚至这种海洋热浪还没有成为新常态,因为由于气候变化,热量越来越频繁地达到全球海洋变暖的基线( 序列号:22/1/2)。佛罗里达州的海水可能创下了历史新高,但七月份,从北大西洋到东赤道太平洋再到南印度洋,世界各地都出现了广泛的海洋热浪。
“全球海洋变暖如此之快……我们看到了现代仪器记录中前所未有的升温,也许在过去 125,000 年里都是如此,”科特曼说。“这确实非常了不起。”
“远远超出了这些珊瑚所经历过的任何事情的范围”
在佛罗里达州,沿海水域的温度目前已恢复到正常的夏季范围。但迈阿密大学罗森斯蒂尔学院的珊瑚生物学家安德鲁·贝克表示,对于从珊瑚到鱼类的许多海洋生物来说,这种危险仍然很严重。
贝克说,充满沉积物的阴暗海牛湾并不是珊瑚的家园,但佛罗里达群岛周围珊瑚礁的水温仍然“非常热”,可能高达 36°C(96°F)。
随着闷热的海水温度在 7 月份达到顶峰,珊瑚恢复基金会(一家位于佛罗里达州基拉戈岛的非营利性海洋保护组织)发现,基韦斯特附近的松布雷罗礁 (Sombrero Reef) 的一个地点的珊瑚死亡率为 100%。在那里,高温导致珊瑚白化。
当珊瑚的主要食物来源——共生藻类逃离时,就会发生白化,导致珊瑚失去颜色,基本上处于饥饿状态。珊瑚可以从白化中恢复,但如果白化事件太严重或太频繁,它们可能会杀死整个珊瑚礁。美国国家海洋和大气管理局的记录显示,自 20 世纪 80 年代以来,全球珊瑚的热负担一直在上升( 序列号:2018 年 1 月 4 日 )。
即使佛罗里达州海岸恢复到典型的夏季水温,七月热浪对该地区珊瑚的影响仍将持续存在。这是因为珊瑚在白化之前能够承受的累积热量是有限的。研究人员表示,随着这股热浪,珊瑚在夏季过早地接受了过多的热量。
贝克说,来自佛罗里达群岛各个地点的 NOAA 记录都讲述了同样令人担忧的故事,即 2023 年迄今为止发生的事情“远远超出了这些珊瑚经历过的任何事情”。珊瑚仍然必须应对预计将在八月和九月持续两个月但仍然非常炎热的海水。
与此同时,科学家们正在竞相拯救群岛苗圃中生长的珊瑚,将它们带到远离过热沿海水域的陆上实验室。这些人工培育的珊瑚是长达十年的努力的一部分,旨在保护该地区两种最重要的珊瑚礁物种——鹿角珊瑚和鹿角珊瑚,使其免受日益迫在眉睫的白化威胁。

手指到手掌大小的新生珊瑚在沿海水域的 PVC 管顶部培育,最终注定要种植在珊瑚礁中。随着水温上升,研究人员赶在预计八月初产卵之前收集人工培育的珊瑚。贝克说,科学家担心“热应激对这些小珊瑚来说太大了”,它们可能根本不会产卵。令人高兴的是,一些获救的鹿角珊瑚现在安放在实验室里,确实在 8 月 3 日成功产卵,将大量的卵子和精子释放到水中。精子是否会使卵子受精仍不确定,但贝克和同事持谨慎乐观的态度。
遇到麻烦的不仅仅是珊瑚
过热的水对于从海绵到海草再到鱼类的一切生物来说也是个坏消息。巴西圣卡塔琳娜联邦大学的物理海洋学家雷吉娜·罗德里格斯 (Regina Rodrigues) 表示:“大量研究表明,经历海洋热浪的物种正在向较冷的水域迁移。” 序列号:8/10/20)。但在加勒比海和墨西哥湾等热带地区,凉爽的水域距离太远,“这个社区无处可去。”
由于缺乏通往较冷水域的逃生路线,该地区的冷血海洋物种(包括鱼类)可能比陆地上的同类更容易受到变暖的影响。新泽西州新不伦瑞克罗格斯大学的海洋生态学家 Malin Pinsky 及其同事在 2019 年报告称,平均而言,海洋变温动物比陆地变温动物在接近体温上限的时间更长。
然后就是缺氧。当水加热时,它会释放氧气,就像炉子上沸腾的锅中逸出气泡一样,导致海洋生物可用的氧气减少。这种高温缺氧的水域与海草死亡和鱼类死亡增加有关。例如,六月份,休斯顿以南的德克萨斯州墨西哥湾沿岸有数千条鱼因低氧事件而死亡。
佛罗里达州的海草多年来一直呈自由落体状态,数千公顷的海洋海草床因缺氧和营养物污染而消失,这可能导致有害藻类大量繁殖,遮挡水下植物的光线。海草生态系统的丧失对于海牛和其他依赖海草为食的生物来说是致命的。
“真是太热了”
研究人员表示,造成海洋温度如此残酷的原因仍不确定,但不可否认的是,人为造成的气候变化是其核心。“大气中百分之九十三的多余热量被海洋吸收,”罗德里格斯说。这提高了海水的平均温度,“一旦平均温度升高,就更容易达到极端温度。”
其他因素也可能发挥作用,包括今年出现的被称为厄尔尼诺 - 南方涛动的全球气候模式( 序列号:7/13/23)。科特曼说,这种气候模式的厄尔尼诺阶段往往会提高全球平均气温,而今年的厄尔尼诺现象将变得“强劲”。
“当然,出现的问题之一是,[热量] 有多少是内部自然变化,以及气候变化有多少加剧,”他说。
局部极端情况——例如海牛湾的临时热水浴缸——也可能受到水浅、更浑浊、反射率较低的海水吸收更多热量等因素的影响。
但是,科特曼说,全球海洋变暖如此之快,以至于厄尔尼诺现象或充满沉积物的水域本身无法解释正在发生的事情。“这太疯狂了,太疯狂了。简直太热了。”
