全球變暖 氣候變暖威脅水生生態(tài)：過(guò)去40年，全球湖泊的溶解氧平均下降5.5%
對(duì)于地球上的大多數(shù)生命形式來(lái)說(shuō)，氧氣是一種生存“必需品”。然而讓人擔(dān)憂的是，由于地球變暖，氧氣正在淡水湖中迅速消失，使水生生物和生態(tài)系統(tǒng)受到威脅。
研究人員查看了1941年至2017年期間全球溫帶地區(qū)393個(gè)湖泊的樣本和測(cè)量數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)表層和深水棲息地的溶解氧普遍下降。
氧氣水平的變化會(huì)產(chǎn)生連鎖反應(yīng)：從水的生物地球化學(xué)，到可能依賴這些湖泊的人類的健康都會(huì)受到影響。它還可能導(dǎo)致產(chǎn)生甲烷的水生細(xì)菌，進(jìn)一步排放出更多的溫室氣體。
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“所有復(fù)雜的生命都依賴氧氣，”倫斯勒理工學(xué)院的環(huán)境生物學(xué)家凱文·羅斯（Kevin Rose）說(shuō)。“它是水生食物網(wǎng)的支持系統(tǒng)。當(dāng)你開(kāi)始失去氧氣，你就有可能失去物種。”
通過(guò)對(duì)4.5萬(wàn)多個(gè)水溫和溶解氧的研究，研究人員發(fā)現(xiàn)——在過(guò)去40年里，地表水的溶解氧含量平均下降了5.5%。這可以歸結(jié)為一個(gè)簡(jiǎn)單的物理現(xiàn)象：隨著越來(lái)越熱的空氣加熱湖的頂層，氣體在溫暖的水中更難溶解。
在同一時(shí)期，深水中溶解氧平均下降18.6%，這可能有一個(gè)不同的解釋：雖然這里的溫度沒(méi)有變化，但由于地表溫度持續(xù)升高，水層的混合減少了。這種分層現(xiàn)象也發(fā)生在海洋中。
不過(guò)，在一部分湖泊中（大約占樣本總數(shù)的四分之一），科學(xué)家們倒是發(fā)現(xiàn)溫度和氧氣都有所上升。可能的解釋是，這些湖泊被藍(lán)藻占據(jù)了——他們被來(lái)自農(nóng)場(chǎng)和城市地區(qū)的富營(yíng)養(yǎng)徑流“喂養(yǎng)”繁殖開(kāi)來(lái)，可以自己產(chǎn)生氧氣。
水生系統(tǒng)中溶解氧的濃度，有助于調(diào)節(jié)生物多樣性、地區(qū)生物的營(yíng)養(yǎng)化學(xué)成分與含量、溫室氣體排放和飲用水質(zhì)量。
這些現(xiàn)象都在說(shuō)明，湖泊是環(huán)境變化和對(duì)環(huán)境潛在威脅的指示器，它們對(duì)周圍景觀和大氣的信號(hào)作出反應(yīng)。生物多樣性系統(tǒng)正在迅速變化——這表明正在發(fā)生的大氣變化，已經(jīng)在一定程度上影響了生態(tài)系統(tǒng)。
湖泊雖然僅占地球非冰川表面的3%-4%，但它們被認(rèn)為是特別豐富的生態(tài)系統(tǒng)，為無(wú)數(shù)物種(包括人類)提供了棲息地和重要資源。氧氣供應(yīng)的減少，不僅威脅著湖中的水生物種，也威脅著這些生物多樣性系統(tǒng)和它們的食物網(wǎng)。
更重要的是，隨著氧氣水平的下降，許多類型的甲烷會(huì)將細(xì)菌帶入湖中。隨著這些湖泊排放更多的溫室氣體，全球變暖效應(yīng)就這樣持續(xù)，并產(chǎn)生惡性循環(huán)。
研究表明，氣候變化和水質(zhì)下降，已經(jīng)改變了湖泊的物理與化學(xué)環(huán)境。這比我們?cè)诘厍蛏峡吹降暮Ｑ蟮那闆r還要糟糕，研究人員認(rèn)為這可能只是氧氣消耗的開(kāi)始——它威脅著我們的飲用水供應(yīng)和使復(fù)雜淡水生態(tài)系統(tǒng)繁榮發(fā)展的微妙平衡。淡水中溶解氧的下降，是全球海洋中觀測(cè)到的2.75-9.3倍，這可能威脅到基本的湖泊生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)。
這項(xiàng)研究發(fā)表在《自然》雜志上，題為“Widespread deoxygenation of temperate lakes”，它給了我們關(guān)于湖泊保護(hù)的又一次警示。在獲得更多關(guān)于這個(gè)問(wèn)題嚴(yán)重性的數(shù)據(jù)和信息之后，我們可以采取更有效的措施來(lái)應(yīng)對(duì)它。
譯/前瞻經(jīng)濟(jì)學(xué)人APP資訊組
參考資料：https://www.sciencealert.com/our-lakes-are-rapidly-losing-oxygen-as-earth-warms-and-that-s-a-major-problem
【 全球變暖|氣候變暖威脅水生生態(tài)：過(guò)去40年，全球湖泊的溶解氧平均下降5.5%】https://www.nature.com/articles/s41586-021-03550-y
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