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全球大洋系統將於90年內受氣候變化破壞
科學家警告海洋生態系統退化 人類或會受災

2013年10月16日

 

一個有關「人為排放溫室氣體引致海洋生物地球化學變化」的大規模研究，剛於今日（10月16日）的PLOS Biology科學期刊上發表，預測氣候變化可能危害海洋生物及其棲息地，穿透至深海並最終影響人類。過往的分析較著重海洋暖化和酸化，相對地低估了氣候變化對生物和社會的影響。考慮到如海水溶解氧的減少會導致海洋生態系統生產力下降等協同變化，這個新的研究表明，到2100年 ，全球大洋的每一個角落，都將受到氣候變化的影響。研究由任職香港大學生物科學學院、太古海洋研究所及地球科學系的安原盛明博士（Moriaki Yasuhara），聯同29位來自世界各地不同領域的專家，包括氣候模型研究者，生物地球化學家、海洋學家、生物學家、古生物學家及社會學家共同完成。

「除了少數海洋以外，全世界的海洋將會同時受到暖化、酸化、含氧量減少和生產力下降所影響。」該項研究的第一作者、來自夏威夷大學馬諾阿分校地理系的助理教授Camilo Mora說。據他表示，這些變化將同時在海洋發生，所帶來的後果亦會極其嚴重，從物種的生存、分佈、大小到其豐富度，甚至整個生態系統的功能，都會受到海洋生物地球化學變化的影響。

這些變化對人類的影響也極具破壞性，如食物鏈、捕漁和旅遊業等都可能被波及。海洋資源的減少將直接影響世界約4.7至8.7億倚賴海洋為生的貧窮人口。

本研究採用了聯合國跨政府氣候變化專家委員會 （The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC)）第五次評估報告針對設定的氣候變化而建立的最新模型。這個模型根據兩個設想的情景，數量化了溫度、酸鹼度、含氧量和初級生產力同時發生變化的程度。第一個設想是，如果維持現狀，大氣中的二氧化碳濃度將於2100年達到900ppm，而另一個設想是，各國政府從現在起通過協商，努力緩解二氧化碳的排放，到2100年，大氣中的二氧化碳濃度將僅為550ppm。

研究人員發現，世界大洋表面將同時遭受程度不同的海洋暖化、海洋酸化、供氧減少或者生產力下降的影響。供氧增加或生產力上升只會出現在一小部分集中於兩極的海域，而溫度下降或酸鹼度上升將不會在任何海域發生。

於加拿大紐芬蘭大學海洋科學中心念博士後的Chih-Lin Wei表示，看起來在高緯度海區的正面影響，事實上不一定有利於海洋生態系統，因為海洋環境的變化已令入侵種遷移到這些海域，這將對當地的物種和賴以維生的人類構成威脅。研究人員評估了全球32個海洋棲息地和生物多樣性熱點對各種變化的潛在脆弱性。最後，他們利用人類對海洋資源和海洋服務功能的依賴及社會適應能力，去估計沿海地區人群對設定的海洋生物地球化學變化的脆弱性。

「其他研究所關注的都是小規模的影響，我們是首個放眼於全球大洋系的研究，預測其同步產生的各種變化，將如何影響全球各種棲息地和人類。」現於俄勒岡州立大學念博士後的Andrew Thurber說。他還補充，IPCC氣候模型的強大，在於其數量化和預見性，能夠真正幫助團隊分析變化和研究的準確性。

 到2100年，全球大洋表面的平均溫度將有1.2至2.6°C的上升，溶解氧的濃度相對於現在將有大約2%至4%的下降，酸鹼度降低0.15至0.31，浮游植物生產力與現在相比將降低約4%至10%。據估計，溫度和酸鹼度的變化在海底會小一些，但溶解氧的減少程度將和大洋表面相似。

研究人員發現，大部份被分析的海洋棲息地中，如珊瑚礁、海草床及淺海軟底，將受到最嚴重的海洋生物地球化學變化威脅，而深海棲息地的變化則最為輕微。香港大學安原盛明博士解釋說，因為深海的生態系統相對較為穩定，很小的溫度、氧氣和酸鹼度變化，都可能對深海生物群產生重大的影響。越來越多的證據表明，人類活動引起了生態系統的惡化，甚至影響到了接近原始環境的深海。

「深海底床覆蓋大部份的地球表面，並為生態系統提供很多重要服務功能，包括海床沈積泥的碳隔離、海洋酸性的緩衝，以及生物多樣性豐富的蓄水池。」來自夏威夷大學馬諾拉分校的Craig Smith說。「然而，人類很少關注氣候變化對這些生態系統的影響。很有可能，許多深海海底的生態系統，會受到持續下一世紀的氣候變暖所影響。」

促成本研究團隊成立、來自挪威斯塔凡格國際研究所的Andrew K Sweetman 說， 氣候變化的影響將從海表面蔓延至海底，危害程度教人讓人擔心，是人類不該忽略的根本。

圖片由 NOAA HURL Archives提供

圖片可於以下網址下載：http://www.scifac.hku.hk/news/media?page=1

研究文章刊載於以下網址：http://www.plosbiology.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pbio.1001682

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