許林玉/編譯

海洋的無聲服務

許林玉/編譯

政府間氣候變化專門委員會最近開展了一項綜合性評估，從中得出了一個結(jié)論：“人類對氣候系統(tǒng)的影響顯而易見”，各國政府對這一聲明也達成了共識。這種影響對生態(tài)系統(tǒng)將會帶來長期的后果，而由此產(chǎn)生的影響將在未來數(shù)千年內(nèi)一直存在。雖然現(xiàn)在氣候變化對地球的影響顯而易見，并且受到了公眾的廣泛關注，但氣候變化對海洋的影響相對來說則更不明顯。然而，海洋提供了許多具有全球意義的關鍵服務，而這些服務因人類活動而需要付出日益高昂的代價。在思考適應和緩解人類氣候變化的問題時，必須將這一因素考慮在內(nèi)。

地球的海洋是氣候系統(tǒng)不可或缺的組成部分。當海洋發(fā)生變化，或因氣候而發(fā)生變化時，它們?yōu)槿祟愄峁┑姆找矔S之改變。海洋服務與人類福利最直接相關的是糧食生產(chǎn)，這是除了土地之外人類越來越需要的服務。

吸收過剩能量

不過，海洋還為人類提供了其他一些不甚明顯的服務，它們與一些重要的物理性質(zhì)相關。在氣候系統(tǒng)中，因能量平衡發(fā)生變化而會在大氣層頂層形成過剩能量，其中的90%以上便是被海洋所吸收。海洋將繼續(xù)年復一年地吸收能量，而全球范圍內(nèi)可探測到的全球變暖狀況已經(jīng)延伸至地下2 000多米深的地方。這是最近全球變暖的鐵證。海洋通過持續(xù)吸收熱量，極大地減緩了大氣變暖的進程。因此，海洋提供的這項物理服務是自然減緩氣候變化的重要因素。但熱量吸收只是暫時現(xiàn)象，未來將會進一步減弱：過剩熱量在海面之下混合，所以隨著大氣日益變暖，海洋水體會變得更加穩(wěn)定，吸收的熱量也就會更少。由于水體日益穩(wěn)定，尤其是在北大西洋和南大洋的深水形成區(qū)，垂直混合和循環(huán)過程可能減緩，從而使熱量從海面?zhèn)鬏斨梁Ｑ笊钐幍男式档?。在北大西洋，已?jīng)檢測到了一些效率降低的跡象，但在該海域和大西洋的其他關鍵地區(qū)，持續(xù)進行觀測對更好地了解地球系統(tǒng)中海洋的引爆因素至關重要。

要獲得海洋系統(tǒng)提供的這類服務，需要付出高昂的代價，這可能會改變一個復雜而脆弱的系統(tǒng)中的許多因素。海洋變暖會影響大型海洋環(huán)流、熱量和鹽分在海洋中的分布、熱帶氣旋生成的區(qū)域范圍，以及陸地與海洋之間的溫度差異。陸地與海洋之間的溫差是季風系統(tǒng)的關鍵驅(qū)動因素，決定著重要氣候變化模式的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。海洋變暖也會影響極端事件發(fā)生的強度和頻率。最近的研究表明，赤道太平洋的不同加熱速度會使正位相變得更加極端，因而造成東部地區(qū)的降雨量增多，從而深刻影響厄爾尼諾南方濤動現(xiàn)象。厄爾尼諾與南美赤道附近地區(qū)（西部更為潮濕、溫暖，東部更為干旱）、西赤道太平洋（更為干旱、溫暖）和北美南部地區(qū)（更為潮濕、涼爽）均有極強的遙相關關系。由于對該地區(qū)許多國家的農(nóng)業(yè)和糧食生產(chǎn)至關重要的季風系統(tǒng)受到嚴重影響，預計印度洋偶極子引發(fā)的極端事件也會出現(xiàn)類似的增長。海洋表面變暖也擴大了熱帶氣旋攝取能量的區(qū)域，從而增加了出現(xiàn)形成這些極端事件的條件的可能性。盡管仍然很難對熱帶氣旋的位置、頻率和強度的變化準確地作出預測，但已經(jīng)觀察到了最大強度區(qū)的向極轉(zhuǎn)移。在原先較少受到這些熱帶風暴影響的地區(qū)，需要重新適應這種轉(zhuǎn)移。這些風暴被改變的區(qū)域變異性和極端性都會加劇對一些脆弱國家造成的不利影響。這都應該算作全球海洋能量吸收服務所要付出的代價，而這是由于地球能量平衡狀況因人類焚燒化石燃料和砍伐森林而發(fā)生變化造成的。

來自瑞士伯爾尼的著名制圖藝術家克勞德·庫恩（Claude Kuhn）眼中的氣候變化。海平面上升是由人類活動引起的氣候變化造成的結(jié)果，其影響無處不在，而且不可逆轉(zhuǎn)

儲存過剩水量

海洋提供的第二項關鍵服務是儲存并在全球范圍內(nèi)分配過剩水量，這些水來自快速融化的陸地冰川和格陵蘭島及南極洲的冰蓋。此時，海洋充當了全球水循環(huán)最重要的蓄水池的角色。毋庸置疑，這項服務付出的代價是海平面上升，對全球各地的低洼島嶼和沿海地區(qū)造成威脅。目前，全球平均海平面上升高度的近50%是因為需儲存過剩水量。稍低的比例源于熱量吸收，約占當前海平面上升高度的40%。越來越多的證據(jù)表明，這項服務的代價可能會增加至更高水平，甚至到無法控制的地步。最近的模型結(jié)果顯示，西南極冰蓋可能已經(jīng)越過了穩(wěn)定性臨界閾值。這將意味著海平面可能上升4米多，高于單獨基于海洋熱膨脹、冰川融化和極地冰蓋質(zhì)量損失進行計算所預測的上升高度。雖然這一情況需要經(jīng)過幾個世紀后才會出現(xiàn)，但與適應全球各地沿海陸地損失相關的挑戰(zhàn)將會超乎想象。海洋在加速這一進程的過程中扮演著重要角色。雖然南極洲冰蓋表面仍然保存完好，并未直接受到大氣變暖的影響，但其邊緣卻與海水互相接觸。全球海洋吸收的熱量如今也使南極洲附近海域變暖，導致漂浮冰架非常明顯地從底部開始持續(xù)融化，這一損失又因為失去了冰架提供的支撐效應而導致脆弱的冰流失去穩(wěn)定性。對這種風險的有效管理，如地球工程，似乎是徒勞的，因為海洋通過我們過去排放的二氧化碳積聚的額外能量被安全地儲存起來，在未來幾個世紀仍將繼續(xù)加熱南極洲的邊緣地區(qū)，盡管如果全球二氧化碳排放被禁止，而大氣可能會再次緩慢冷卻。

消化二氧化碳

海洋世界提供的第三項關鍵服務是吸收人類排放的二氧化碳。吸收二氧化碳會導致海洋酸化，即增加海水的酸度。2013年，全球海洋總共吸收了2.9±0.5Gt碳（相當于當年全球二氧化碳總排放量的近30%），這是最近幾年吸收人為二氧化碳的最佳估計值。1750年至2011年間積聚的人為二氧化碳排放量中，大約有28%儲存于全球海洋中，這一數(shù)量相當于陸地生物圈自工業(yè)革命開始至今所吸收的碳。雖然海洋為所吸收的碳提供了一個非?？煽康膬?，但這項服務同樣需要付出代價。這個代價就是海洋酸化。在很大程度上，這個過程需要付出怎樣的代價仍未可知，因為我們不知道大規(guī)模海洋酸化會對海洋生態(tài)系統(tǒng)帶來什么后果，盡管這已經(jīng)被認定是一個嚴重的風險，尤其是在有高溫室氣體排放的情況下。海洋酸化對海洋生物可能造成的影響會隨海洋生物的生長、體型、攝食習性和繁育成功率的變化而變化。這些影響可能會擾亂全球最大的食物鏈，最終減少全球海洋眾多地區(qū)的漁獲量。例如，變暖對海洋食物生產(chǎn)造成的一個直接影響是熱帶海產(chǎn)品越來越受到青睞。這是已經(jīng)觀察到的一個轉(zhuǎn)變，為那些沿海社會帶來特定的適應性挑戰(zhàn)，尤其是在已經(jīng)變得極度脆弱的熱帶地區(qū)。

在對未來氣候變化的所有預測中，關于全球范圍內(nèi)海洋酸化的預測不確定性最小。對于某種特定的情況，那種小概率的不確定性可能會大幅增加地球系統(tǒng)引爆因素的可預見性。而預計可能出現(xiàn)的唯一情況是：碳酸鈣的欠飽和狀態(tài)正處于臨界閾值的十字路口。模型模擬結(jié)果表明，該閾值將在北極地區(qū)首次相交，這種情況最早甚至可能出現(xiàn)在最近十年中。由于會繼續(xù)排放二氧化碳，因碳酸鈣欠飽和而受到影響的北冰洋海域會逐漸擴大。碳酸鈣欠飽和被認為是生物體被鈣化的重大壓力源，因此會對全球海洋生態(tài)系統(tǒng)造成嚴重影響。

鑒于海洋是重要的服務供應者，在地球系統(tǒng)中起著重要作用，人們不禁會想，為什么在政策領域?qū)ζ湮锢頎顟B(tài)和生態(tài)系統(tǒng)健康投入的關注少之又少。難道不應該加大力度，更好地衡量、了解并預測海洋過程嗎？許多因為氣候變化對陸地造成的影響都已經(jīng)記錄在冊，全球范圍內(nèi)的冰川消融等一些不可逆的變化也得到了確認。我們對海洋知之甚少，但這并不意味著影響并不存在；我們見與不見，影響都在那兒。也許，由于海洋浩瀚無邊，我們覺得它不會受到人類的影響，覺得還有時間采取行動，并避開那些因人類活動給海洋系統(tǒng)服務帶來的最危險、最普遍的影響和后果。

《聯(lián)合國氣候變化框架公約》第二條規(guī)定，必須防止氣候系統(tǒng)受到危險的人為干擾。但我們必須認識到，該條款所蘊含的意義遠勝于《聯(lián)合國氣候變化框架公約》各締約國目前將最高變暖目標確定為2°C的共識。在該條款中，盡管有充足的理由，但海洋并沒有明確提及。與氣候變暖同等重要的問題是海洋酸化，但變暖目標中根本就沒有提到這一點；海平面上升也同樣未被列入大氣變暖目標；還有海洋食物生產(chǎn)，它涉及許多驅(qū)動力，而不僅僅是大氣溫度，將受到人類活動的不利影響，而這些影響仍然難以識別和理解。對于上述每一個問題，我們都可以制定一個新的目標。

將這些目標結(jié)合起來，必定能夠指導我們朝建立可持續(xù)氣候未來的方向努力。尋找一個更全面的方法來減緩地球系統(tǒng)變化的挑戰(zhàn)要求各方付出更多努力，以便將限制氣候變化之門保持在大多數(shù)地區(qū)和社區(qū)都能適應的水平，而不是在我們眼皮底下關閉。深入的研究、精心設計的科學項目和國際倡議活動有助于我們更好地理解海洋及其對地球系統(tǒng)其他組成部分產(chǎn)生的重大影響。人類的科學理解是使海洋負責任地擔負起管理工作的先決條件，并因此繼續(xù)提供海洋系統(tǒng)服務，運行海洋生態(tài)系統(tǒng)。

[資料來源：Science][責任編輯：?；襗