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“窒息”的海洋

2016-12-29 18:03眠眠
科學(xué)大眾(中學(xué)) 2016年9期
關(guān)鍵詞:氧氣海水海域

眠眠

“世界海事日”是由國際海事組織確定的,時(shí)間為每年9月的最后一周,由各國政府自選一日舉行活動,目的是引起人們對船只安全、海洋環(huán)境等問題的重視。

說到海洋,大家都不會陌生,它占據(jù)了這顆蔚藍(lán)星球表面的70%之多,萬物皆因水而生,海洋孕育了地球生命。然而,最近海洋科學(xué)家卻發(fā)現(xiàn),我們的海洋已經(jīng)患上了一種罕見的病,雖然病得不算重,卻一直在緩慢惡化。這個(gè)現(xiàn)象值得我們每個(gè)人關(guān)注。

海洋得了什么???

美國弗吉尼亞海洋科學(xué)院的學(xué)者們發(fā)現(xiàn),海洋中存在一種值得注意的現(xiàn)象:越來越多的海域中,含氧量越來越低,甚至有些區(qū)域中已經(jīng)沒有了氧氣的存在!這種現(xiàn)象最初在北美洲附近的海域發(fā)現(xiàn),隨后又出現(xiàn)在南美洲、非洲和亞洲等地區(qū)的海域中。因?yàn)轭愃迫梭w器官缺氧便逐漸壞死的現(xiàn)象,海洋學(xué)家們將這種現(xiàn)象命名為“海洋缺氧”。

雖然我們?nèi)祟惿钤陉懙厣希枰私獾氖?,不管是在陸地還是海洋,氧氣都是重要的組成部分。畢竟,大量的海洋生物依賴海中的氧氣而存活。如果這些缺氧的“死亡區(qū)域”越來越多的話,它們就將被迫離開自己生活的環(huán)境,從而導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的惡化,最終甚至可能衍生一場海洋浩劫!

氧氣從何而來?

也許有人會好奇,海洋中的氧氣都是從哪里來的?是如何分布的?

原來,氧氣在海洋中的分布是不盡相同的,它和海水的深度、密度相關(guān)。

按照海水的深度,我們可以把海洋分為三個(gè)區(qū)域。最表面的那層叫做“透光層”,也就是光線能夠到達(dá)的部分,一般有100~200米深。當(dāng)海風(fēng)或海浪攪動海面,氧氣就會進(jìn)入海洋中去。此外,只有生長在透光層中的海藻,才能夠進(jìn)行光合作用,制造出氧氣。所以,“透光層”是海洋中氧氣存在最豐富的。

第二個(gè)區(qū)域,叫做“氧含量最低層”。這個(gè)區(qū)域是海洋中最廣闊的中層水域,氧氣的含量隨著水深逐漸減少。小魚小蝦們死去后,它們的尸體在海洋逐漸下沉,有機(jī)物分解過程中便消耗了這個(gè)區(qū)域的氧氣。

最下層的區(qū)域,則叫做“底層”。這里是大海的最深處,終年黑暗,幾乎沒有氧氣的存在。大部分的有機(jī)物在下沉到這里之前,就已經(jīng)被分解得干干凈凈了。

海洋為啥會缺氧?

一部分海洋學(xué)家認(rèn)為,這又是人類作的惡。當(dāng)我們肆無忌憚地破壞環(huán)境,生成大量廢氣和廢料之后,地球的溫度也在不停地上升。正是這種全球范圍內(nèi)的氣溫上升,最終導(dǎo)致了海水的脫氧現(xiàn)象。

我們可以按照剛才的分層來理解這其中的原因。當(dāng)氣溫上升時(shí),上層海水的溫度迅速升高,它們很難再通過海洋環(huán)流滲透到較冷的下層,也就是“氧含量最低層”。而正常的氧氣交換,正是通過這種海水的混合來實(shí)現(xiàn)的。所以導(dǎo)致的結(jié)果,就類似于我們把一個(gè)地下停車場的入口封鎖了,汽車只能在上層轉(zhuǎn)悠,怎么都開不到下面的樓層去。

也有另一些海洋學(xué)家認(rèn)為,全球氣溫升高導(dǎo)致南北極的冰山融化,所產(chǎn)生的巨量淡水流入海洋之后導(dǎo)致了海洋缺氧。這是由于淡水的密度比海水低,它們會浮在海水上層,從而阻礙了氧氣交換。不僅如此,淡水也會把陸地上豐富的養(yǎng)料帶入海洋,令藻類加速繁殖,最終導(dǎo)致缺氧現(xiàn)象。

海洋缺氧是多久的事?

雖然海洋缺氧現(xiàn)象近年來才逐漸進(jìn)入大眾視野,海洋學(xué)家們卻早就關(guān)注它了。事實(shí)上,早在距今1.83億年前的恐龍時(shí)代,就曾經(jīng)發(fā)生過一模一樣的事。

那是在遙遠(yuǎn)的侏羅紀(jì)早期,由于某種未知的原因,地球環(huán)境的劇烈變化,導(dǎo)致地表溫度忽然暴增了5~10℃。隨之而來的,就是大量陸生動植物紛紛滅絕,包括很多我們熟悉的恐龍也沒有逃過這場噩夢。陸地上如此,海洋中也無法幸免,其中的氧氣含量出現(xiàn)了顯著的減少,也有數(shù)目同樣驚人的海洋動物死去了。這一可怕的現(xiàn)象,被科研人員稱為“侏羅紀(jì)海洋缺氧事件”。

毫無疑問,“侏羅紀(jì)海洋缺氧事件”是古老地球的一次劫難,但正所謂塞翁失馬,焉知非福,正是這次缺氧事件中大量死亡的生物尸體堆積在海底,形成了富含有機(jī)物的沉積層。歷經(jīng)上億年的滄海桑田后,最終變成了深埋海底的石油、煤炭和可燃冰,為我們?nèi)祟悗砹素S富的資源。

海洋缺氧有多危險(xiǎn)?

也許可以說,曾經(jīng)的那次海洋脫氧事件給人類帶來了莫大好處,但如今的我們,卻絕對不會想要再來這么一次。海洋脫氧的危害,會嚴(yán)重影響海洋生物圈,甚至破壞我們賴以生存的自然環(huán)境。

首先我們從海洋本身說起。海洋脫氧會導(dǎo)致下層海水中的生物覺得“透不過氣”,只好改變自己往常的生活習(xí)性,去到含氧豐富的上層或是其他海域生活。這就相當(dāng)于一個(gè)小區(qū)里,很多房子忽然不能住人了,原來的住戶就只好去鄰居家擠著住,搶占別人家的地盤。這種物種之間非正常性的混合,會影響到食物鏈的平衡,令那些缺氧的海域成為徹徹底底的 “死亡地帶”。

還有香港學(xué)者指出,海洋缺氧會妨礙到某些魚類雌激素的產(chǎn)生,并影響雌性性征的生成。同樣的,那些雄性魚類也會因?yàn)槿毖鯇?dǎo)致雄性荷爾蒙大幅減少。這種影響會干擾它們的性別分布,甚至?xí)a(chǎn)生畸形的魚類胚胎及幼魚。當(dāng)某個(gè)物種繁衍困難之后,生物鏈也會一環(huán)接一環(huán)相繼被破壞,最終損害到生態(tài)系統(tǒng)。

海洋是博大而寬廣的。曾經(jīng)我們以為,人類的活動并不會給如此巨大的水體帶來什么明顯影響。但海洋缺氧現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),讓我們終于意識到,人類的影響有多么深遠(yuǎn)。我們應(yīng)該從節(jié)能減排的小事做起,保護(hù)環(huán)境,熱愛自然,讓親愛的海洋可以舒舒服服、健健康康地呼吸氧氣。

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