随着气候的变化,切萨皮克湾正在变暖。多年来,科学家们已经知道了很多。
但究竟如何——以及多少?这就是威廉和玛丽领导下的弗吉尼亚海洋科学研究所的研究人员最近着手回答的问题。
使用由复杂计算机模型推动的历史水采样,该团队了解了水在过去三十年中的变化,从表面到深处。
自 1980 年代中期以来,研究人员发现该海湾每年变暖约 2 华氏度或约 0.07 度。他们说,夏季水温的上升速度比冬季快得多。
根据发表在《美国水资源协会杂志》上的研究,总体全球变暖是最大的因素,尽管其他因素也有影响。
如果这种趋势继续下去,增加的热量可能会加剧海湾中氧气减少等问题;植物和小动物需要氧气才能生存。
在上周的一次采访中,VIMS 生物科学博士生、该研究的主要作者凯尔·辛森说,这项研究始于希望更好地了解这个问题,预计变暖会恶化。
他说,大多数关于切萨皮克湾变暖的工作要么集中在地表水,而不是整个生态系统,要么只使用 20 世纪的数据。
从 1985 年到 2019 年,他住了一段时间。联邦、州和地方官员定期对海湾进行采样,不仅测量温度,还测量盐度和营养污染等质量。
该数据使 Hinson 能够观察温度变化。然后他使用计算机建模来填补空白。(这是典型的笔记本电脑无法维持的建模类型;它是在威廉玛丽的超级计算机上完成的。)
该研究所的研究教授,共同作者 Marjy Friedrichs 说,水样提供及时的快照,最多每隔几周。她说,计算机建模可以在 30 年内每小时深入挖掘并获取有关水的信息。
Hinson 说,该团队随后处理了不同的因素,将它们“打开和关闭,看看是什么驱动了温度变化”。
他们研究了四种潜在的变暖来源:海平面上升、流入海湾的河流温度、海洋变暖和大气整体变暖。后者包括更高的气温和更多的温室气体导致的热辐射增加。
Hinson 说,发现这两种大气效应的结合对温度的影响最大。
海湾很浅——最深处不到 200 英尺,而公海则有数千英尺。因此,他说,切萨皮克的表面和底部的影响非常相似。
河流温度几乎没有影响,这让 Hinson 感到惊讶。
与其他季节相比,夏季变暖的速度要快得多——这是研究人员更令人不安的发现之一。季节变化受到海洋变暖的严重影响。
这听起来可能很明显。但弗里德里希斯说,夏天“正是我们不希望弗吉尼亚州变暖更多的时候。”
炎热的夏天已经带来了低氧的问题。Hinson 说,热量会激发氧分子,因此它们更容易离开液体。在产生的“死区”制约海洋生物。
与此同时,海平面上升并没有对变暖产生太大影响。Hinson 说,上升的水确实在夏天提供了轻微的冷却效果,仅仅是因为更大的锅需要更长的时间来加热。但未来更多的海平面上升有可能产生更大的影响。
那么变暖的水域对我们意味着什么?
弗里德里希斯说,除了较低的氧气含量外,鱼不喜欢在温暖的地表水中游泳,因此它们的“栖息地变得越来越窄”。
热量还可能带来其他问题,包括增加海湾中的酸度或细菌。
弗里德里希斯补充说,官员们在设定切萨皮克湾恢复目标时考虑变暖很重要。
水质标准通常与氧气水平有关,重点是减少陆地上营养物质的流失。她说,如果氧气已经因热量增加而减少,则可能需要调整这些标准。