阿拉斯加费尔班克斯大学的新研究表明,主要风和海洋环流系统的波动可以暂时加速或逆转阿拉斯加湾海洋酸化的速度。
“我们通常认为海洋酸化是对环境的缓慢压力,它逐渐改变了海洋中的碳化学,”UAF 国际北极研究中心的研究员克劳丁·豪里 (Claudine Hauri) 解释说。
相反,Hauri 说,研究表明海洋生物所经历的化学条件可以每天和季节性地变化。尽管海洋酸化的长期趋势与大气二氧化碳浓度的稳定上升有关,但这种波动还是发生了。新研究还记录了每 5 到 10 年发生的大规模循环。
“近海地区的化学条件将连续几年恶化,然后稳定甚至再次略微改善,”来自 UAF 渔业和海洋科学学院的合著者 Andrew McDonnell 说。“我们并不确切知道生物体对此有何反应,但一般来说,一些生物体对环境条件的这些类型变化很敏感。”
Hauri 和她的团队通过一个模型检查了海洋酸化,该模型结合了物理、生物地球化学和水文海洋模型,重现了 1980 年至 2013 年阿拉斯加湾过去的状况。
该研究确定了由北太平洋次极地环流强度驱动的化学条件的自然年代际波动。
这个环流是影响阿拉斯加湾的一个由风力驱动的大型循环洋流系统。当环流很强时,它会将更多富含二氧化碳的深水带到海洋表面。这会加速海洋酸化,造成对敏感生物造成压力的极端事件。当环流较弱时,输送到海面的碳就会减少,这会抑制海洋酸化效应,甚至逆转它。
从 2011 年到 2013 年,该模型显示了一个强烈的环流阶段,导致阿拉斯加湾中心发生了极端的海洋酸化事件。这一事件发生在 2014-2016 年同一地区异常温暖的“水团”之前。
“在这次非常强烈的海洋酸化事件之后,这个团块紧随其后,”Hauri 解释说。“首先,一些生物可能因为海洋酸化而受到压力,然后它们马上就受到了高温的打击。”
Hauri 强调,需要更多的研究来了解多个同时发生的压力因素对海洋生态系统的影响,并确定海洋酸化和气候变化如何相互作用。
这项工作的另一个含义是,需要数十年的观测数据才能将海洋酸化的长期趋势与由次极地环流强度驱动的自然变化区分开来。阿拉斯加湾目前不存在此类数据集。
Hauri 和她的团队希望这项工作及其推动的努力将为从事自给和商业渔业的人们在他们计划和适应未来时提供所需的信息。