什么是海洋死亡区?定义、原因和影响

此外,我们可以集体和个人做些什么来帮助我们的海洋恢复。

在浅水中死去的珊瑚礁

Sirachai arunrustichai / Getty Images

死区是指含氧量非常低的海洋区域。在全世界的海洋中,有许多死亡区域,大多数海洋生物无法生存。它们相当于海洋中的炎热沙漠,由于极端条件,生物多样性减少。

虽然这些死亡区可以自然形成,但绝大多数都与土地上的农业活动或气候变化的影响有关。

死区对海洋生物多样性来说是个坏消息,因为它们会有效地破坏受影响地区内的生态系统。他们也有潜力破坏经济通过影响作为收入和食物来源的海产品的可用性。据估计,在全世界范围内三十亿人依靠海鲜作为他们蛋白质的主要来源。

世界上有多少个死区?

海洋中死亡区域的数量每年都在变化,它们的大小和确切位置也在变化。科学家估计,全世界至少有400年死区预计这一数字未来还会上升。最大的死区是:

全世界死亡区域的总体范围估计至少是欧盟的规模面积为1634469平方英里。

海洋中的死区是如何形成的?

海洋中的死区主要有两种形成方式:

污染

我们的水道正面临着来自各种来源的污染,包括来自陆地农业的化肥和杀虫剂。其他污染物从雨水和污水进入海洋。

美国国家海洋和大气管理局(NOAA)估计,美国周边65%的沿海水域和河口都受到了陆地活动造成的营养过剩的影响。这些营养物质的输入开始了一个被称为富营养化的过程。

富营养化是什么?

当过量的营养物质进入海洋、河流、湖泊和河口等水道时,就会发生富营养化。这些养分通常来自农业用地的商业肥料,但也可能来自私人土地以及污水和雨水等污染物。

如果施用过多的肥料,植物就不能吸收这些养分,它们就留在土壤里。下雨时,肥料被冲走,进入水道。

当污染中过量的营养物质,包括氮和磷,进入水道时,它们会刺激藻类的生长。同时,大量的藻类生长,形成了藻华。这就会导致氧气含量的下降,这可能会创造导致死区形成的条件。

一些藻华,包括那些含有蓝藻或蓝藻的藻华,也可能含有危险水平的毒素,在这一点上它们被归类有害藻华藻种()。这些水华不仅会影响海洋,还会被冲上海岸,对接触到水华的人和动物构成威胁。

波罗的海的海滩上的海鸥,蓝藻盛开

jteivan / Getty Images

随着藻华的死亡,它开始下沉到更深的水域,在那里,藻类的分解增加了生物的氧气需求。反过来,这又会带走水中大量的氧气。它还会增加二氧化碳的含量,从而降低海水的pH值。

在这种贫氧或缺氧的水中,任何活动的动物都会尽可能地游走。不能移动的动物生命会死亡,随着它们分解并被细菌消耗,水中的氧气水平进一步下降。

作为溶解氧的浓度低于每升2毫升在美国,这种水属于低氧状态。经历过缺氧的海洋区域被划分为死区。

气候变化

科学家认为有许多不同的气候变化变量这也能影响死区的形成。这些变化包括温度的变化,海洋酸化风暴模式、风、雨和海平面上升。人们认为,这些变量共同作用,导致了全球死亡区数量的增加。

温暖的海水含氧量少,所以死区更容易形成.这些较高的温度也减少了海洋混合,这有助于将更多的氧气带到贫氧地区。

由于水柱混合等因素的变化,死区可以季节性形成。例如,墨西哥湾的死区倾向于在2月开始形成,在秋天消散,因为水柱在暴风雨季节经历了更多的混合。

沿海岸地区的藻华-鸟瞰图

德里克·洛/盖蒂图片社

死亡地带的影响

数百万年来,死亡区域一直是海洋的一个特征,但它们正在变得更糟。

研究人员发现,在过去的50年里,有一个溶解氧水平下降2%在开阔的海洋里。预计这将成为一个到2100年下降3%到4%如果不采取行动减少海洋污染以及气候变化的影响,比如大气增加温室气体

随着海洋中死亡区域的形成,它们有可能影响这些水域的整体健康,以及依赖这些水域的动物和人类。

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鱼类和其他可移动的物种通常会游出死区,留下不移动的物种,包括海绵、珊瑚,以及贻贝和牡蛎等软体动物。由于这些不移动的物种也需要氧气来生存,它们将慢慢死亡。它们的分解增加了已经存在的低氧水平。

缺氧——氧气水平不足——是一种疾病鱼类内分泌干扰物,影响它们的繁殖能力。低氧水平与性腺发育减少、精子流动性降低、受精率、孵化率和鱼类幼虫存活率有关。软体动物、甲壳动物和棘皮动物是否比鱼对低氧水平更不敏感,但死亡区域与此有关褐色虾生长缓慢

深海缺氧会导致温室气体的增加一氧化二氮,甲烷和二氧化碳。在海洋混合事件中,这些物质可能到达表面并被释放。

研究人员还怀疑死亡区域的存在与珊瑚礁的大量死亡有关在受影响的地区。目前,大多数珊瑚礁监测项目都没有测量氧气水平,因此,死亡区对珊瑚礁健康的影响目前可能被低估了。

经济影响

对于依靠海洋为生的渔民来说,死区会带来问题,因为他们必须远离海岸,寻找鱼类聚集的地方。对于一些小船来说,这种额外的里程是不可能的。燃油和人员配备方面的额外成本也使一些船只无法进行更长距离的航行。

像马林鱼和金枪鱼这样较大的鱼对低氧的影响非常敏感因此,它们可能会离开传统的渔场,或者被迫进入更小的表层富氧水域。

美国国家海洋和大气管理局的科学家估计,死亡区损害了美国周围的海产品和旅游业每年8200万美元。例如,墨西哥湾的死亡区对捕鱼业产生了经济影响提高大虾的价格因为与小虾相比,这些虾在死区不太常见。

世界上最大的死亡区

世界上最大的死亡区位于阿拉伯海。它涵盖了阿曼湾63,7000平方英里.科学家们发现,造成这一死亡区的主要原因是水温的升高,尽管农业化肥的径流也起到了一定作用。

死亡地带能恢复吗?

海洋死亡区的总数一直在稳步增加,现在已经有了死亡区域的四倍与20世纪50年代相比。沿海死亡区的数量以营养物径流、有机物和污水为主要原因增长十倍

好消息是,如果采取措施控制污染的影响,某些死区可以恢复。通过气候变化的影响形成的死亡区可能是难以解决但它们的规模和影响可以被减缓。

一个著名的死亡区恢复的例子是黑海死亡区,它曾经是世界上最大的死亡区,但随着使用而消失了昂贵的化肥价格大幅下降1991年苏联解体后

当欧洲莱茵河周围的国家同意采取行动时,进入莱茵河的氮水平北海减少了37%

随着各国开始认识到死亡区可能产生的巨大负面影响,正在采取各种措施减少死亡区的发生。

贝类养殖和营养物去除

牡蛎、蛤蜊和贻贝等双壳类软体动物可以在去除多余营养物质方面发挥重要作用,因为它们在一个被称为生物提取的过程中过滤这些营养物质。

所进行的研究美国国家海洋和大气管理局和美国环境保护署发现通过水产养殖培育这些软体动物不仅可以改善水质,还可以提供可持续的海产品来源。

最佳管理实践

美国环保署发布减少营养策略旨在推广在减少氮和磷水平方面的最佳做法。这些措施因州而异,但包括限制化肥中特定成分的含量,实施适当的雨水管理措施,以及采用最佳农业措施减少水道中的氮和磷污染。

保护湿地和漫滩的努力也很重要。这些栖息地有助于吸收和过滤多余的营养物质,直到它们到达海洋。

如何帮助恢复海洋死亡区

除了在更广泛的层面上采取行动减少死区发生率外,我们还可以采取个别行动,共同发挥作用。这些包括:

  • 避免在自家种植的蔬菜、植物和草坪上过度施肥。
  • 在与你的土地接壤的水道周围保持植被缓冲区。
  • 如果你使用化粪池系统,确保它定期维护,没有任何泄漏。
  • 选择购买用最少化肥种植的食物,或者自己种植。
  • 从可持续养殖企业购买贝类。