根据最近的一项研究,切萨皮克湾夏季水温每十年增加近半华氏度,上升速度几乎是全球地表海水温度的两倍。
但是,可能对海湾资源和水质产生深远影响的增加并不一致。根据弗吉尼亚海洋科学研究所的研究人员的研究,夏季和下湾盐度较高的地区气温上升更快。
该研究将计算机建模与其他人收集的数十年测量结果相结合,以帮助更好地了解河口不同部分随时间变化的幅度和模式。
“每个人都知道海湾正在变暖,但估计值有点变化,”VIMS 的博士生凯尔·辛森说,他是最近发表在美国水资源协会杂志上的论文的主要作者。
事实上,过去的一些研究表明,城市地区附近的水变暖更大,从人行道流出的雨水进入水中,或靠近海湾主要支流的河口。
但新工作表明,这种影响往往是局部的。当所有这些测量值与常规海湾监测数据一起放入计算机模型中时,它表明自 1980 年代后期以来,海湾的年平均地表水温升高了 1.3 度。
不过,值得注意的是,它也显示出明显的季节性影响。夏季地表温度上升了约 2 度,而冬季水温仅上升了约 0.6 度。
“冬季和夏季之间的差异确实非常显着,”VIMS 研究员 Marjy Friedrichs 说,他致力于模型以评估气候对海湾的影响,也是该论文的合著者。“季节性周期真的让我感到惊讶。”
而且,虽然海湾整体变暖,但切萨皮克下游的上升趋势更高,夏季平均水温的上升速度略高于全湾平均水温。
Hinson 的工作表明,这些变化背后的最大驱动因素是气温升高,而气温在同一时期呈上升趋势。根据这项研究,在海湾地区,大气温度约占水温升高的 90%。
但其他因素也在起作用,并非所有因素都被完全理解。在下切萨皮克,来自洋架的温水也是夏季海水变暖的一个重要因素。海湾口外的沿海水域升温速度快于大气温度或整体海洋温度。研究人员表示,如果这种趋势持续下去,可能会对下湾构成威胁。
Hinson 指出,海湾变暖速度快于海洋是有道理的。“这与海湾是一个非常浅的系统这一事实有很大关系,因此可以更快地[看到]大气变暖的影响和这种海洋效应,”他说。但离岸变暖的原因尚不清楚,可能与区域气候影响有关,包括沿海洋流的改变。
很明显,湾区的整体趋势不太可能很快改变。
联合国政府间气候变化专门委员会今年夏天发布的一份报告警告说,各国果断采取行动遏制温室气体排放并采取其他行动限制变暖的时间已经不多了。报告警告称,即使采取强有力的持续行动,全球气温稳定也可能需要 20 到 30 年的时间。
预计气候变化将对整个流域产生深远的影响。10 月,海湾恢复的最高决策机构切萨皮克执行委员会签署了一项指令,呼吁采取集体行动,在海湾计划的所有工作中应对气候变化的威胁。该委员会包括各州州长、美国环境保护署署长、哥伦比亚特区市长和代表州机构和立法机构的切萨皮克湾委员会主席。
变暖的水趋势,尤其是夏季的快速增加,可能对湾区的一些资源和水质产生重大影响。例如,鳗草是在下湾高盐度地区发现的一种重要的水下草种,它对温暖的温度特别敏感,并且已经在减少。
条纹鲈鱼是海湾最珍贵的物种之一,在夏季也对热应激敏感,因为它们在被处理后死亡率更高。
水温升高可能会降低该地区减少养分努力的有效性,因为温暖的水比冷水含有更少的氧气。营养物质促进了切萨皮克的藻类生长,当藻类的数量超过捕食者的消耗量时,多余的藻类就会死亡并在从水中吸收氧气的过程中分解——这对水生生物至关重要。温暖的水会使问题变得更糟,并抵消区域减少营养物污染的努力的影响。
VIMS 的相关工作表明,气温升高已经降低了其中一些努力的有效性。
与 Friedrichs 一起工作的研究生 Luke Frankel 的计算机建模表明,如果海湾的水温自 1980 年代以来一直保持不变,那么清理工作对溶解氧条件的影响将比实际发生的情况大三分之一左右。
“这种温度效应抵消了营养减少带来的一些改善,”弗兰克尔说。他说,好消息是——到目前为止——尽管水温升高造成了逆风,但减少营养物质的努力已经足以改善海湾的水质。
弗兰克尔说,如果这些削减没有发生,海湾“会更糟”。