海洋的無聲服務(wù)

許林玉/編譯

海洋的無聲服務(wù)

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(dá)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(guān)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(guān)鍵服務(wù)，而這些服務(wù)因人類活動而需要付出日益高昂的代價。在思考適應(yīng)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(dāng)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?wù)也會隨之改變。海洋服務(wù)與人類福利最直接相關(guān)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(wù)。

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(wù)，它們與一些重要的物理性質(zhì)相關(guān)。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(fù)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(jìn)程。因此，海洋提供的這項物理服務(wù)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(jìn)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式档汀Ｔ诒贝笪餮?，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(guān)鍵地區(qū)，持續(xù)進(jìn)行觀測對更好地了解地球系統(tǒng)中海洋的引爆因素至關(guān)重要。

要獲得海洋系統(tǒng)提供的這類服務(wù)，需要付出高昂的代價，這可能會改變一個復(fù)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(fēng)系統(tǒng)的關(guān)鍵驅(qū)動因素，決定著重要?dú)夂蜃兓Ｊ降慕y(tǒng)計數(shù)據(jù)。海洋變暖也會影響極端事件發(fā)生的強(qiáng)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(qiáng)的遙相關(guān)關(guān)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(guān)重要的季風(fēng)系統(tǒng)受到嚴(yán)重影響，預(yù)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(kuò)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(qiáng)度的變化準(zhǔn)確地作出預(yù)測，但已經(jīng)觀察到了最大強(qiáng)度區(qū)的向極轉(zhuǎn)移。在原先較少受到這些熱帶風(fēng)暴影響的地區(qū)，需要重新適應(yīng)這種轉(zhuǎn)移。這些風(fēng)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(yīng)該算作全球海洋能量吸收服務(wù)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(shù)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(guān)鍵服務(wù)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(dāng)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(wù)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?yàn)樾鑳Υ孢^剩水量。稍低的比例源于熱量吸收，約占當(dāng)前海平面上升高度的40%。越來越多的證據(jù)表明，這項服務(wù)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(dú)基于海洋熱膨脹、冰川融化和極地冰蓋質(zhì)量損失進(jìn)行計算所預(yù)測的上升高度。雖然這一情況需要經(jīng)過幾個世紀(jì)后才會出現(xiàn)，但與適應(yīng)全球各地沿海陸地?fù)p失相關(guān)的挑戰(zhàn)將會超乎想象。海洋在加速這一進(jìn)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(dǎo)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?yàn)槭チ吮芴峁┑闹涡?yīng)而導(dǎo)致脆弱的冰流失去穩(wěn)定性。對這種風(fēng)險的有效管理，如地球工程，似乎是徒勞的，因?yàn)楹Ｑ笸ㄟ^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(jì)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(guān)鍵服務(wù)是吸收人類排放的二氧化碳。吸收二氧化碳會導(dǎo)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(dāng)于當(dāng)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(dāng)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(wù)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?yàn)槲覀儾恢来笠?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(rèn)定是一個嚴(yán)重的風(fēng)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(xí)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(yīng)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(yù)測中，關(guān)于全球范圍內(nèi)海洋酸化的預(yù)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(yù)見性。而預(yù)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(kuò)大。碳酸鈣欠飽和被認(rèn)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(yán)重影響。

鑒于海洋是重要的服務(wù)供應(yīng)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(lǐng)域?qū)ζ湮锢頎顟B(tài)和生態(tài)系統(tǒng)健康投入的關(guān)注少之又少。難道不應(yīng)該加大力度，更好地衡量、了解并預(yù)測海洋過程嗎？許多因?yàn)闅夂蜃兓瘜﹃懙卦斐傻挠绊懚家呀?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(rèn)。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(wù)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(rèn)識到，該條款所蘊(yùn)含的意義遠(yuǎn)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(biāo)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(biāo)中根本就沒有提到這一點(diǎn)；海平面上升也同樣未被列入大氣變暖目標(biāo)；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(biāo)。

將這些目標(biāo)結(jié)合起來，必定能夠指導(dǎo)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(yīng)的水平，而不是在我們眼皮底下關(guān)閉。深入的研究、精心設(shè)計的科學(xué)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(xué)理解是使海洋負(fù)責(zé)任地?fù)?dān)負(fù)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(wù)，運(yùn)行海洋生態(tài)系統(tǒng)。

[資料來源：Science][責(zé)任編輯：粒灰]