英国和北大西洋地图显示了海洋发生的变化。图片来源：普利茅斯大学

本报讯 5月27日发表于《全球变化生物学》的一项研究显示，过去20年，全球1/5以上的海洋——面积超过7500万平方公里，一直在变暗。

海洋变暗是指海洋光学特性发生变化导致透光区深度减少。而透光区是90%海洋生物的家园，也是阳光和月光驱动生态互动的区域。

在这项新研究中，科学家将卫星数据和数值模拟相结合，分析了全球透光区深度的年度变化。他们发现，在2003年至2022年间，全球21%的海洋，包括大片沿海地区和开阔海域变得更暗了。此外，超过9%的海洋（面积超过3200万平方公里，与非洲大陆大小相似）透光区深度减少了50多米，而2.6%的海洋透光区深度减少了100多米。

然而，海洋并非完全趋向变暗。约10%的海洋——面积超过3700万平方公里，在过去的20年里反而更亮了。

尽管这些变化的确切影响尚不完全清楚，但研究人员表示，它们可能会影响地球上大量海洋物种的生存，以及海洋提供的生态系统服务功能。

该研究由英国普利茅斯大学和普利茅斯海洋实验室的研究人员进行，他们花了10多年时间研究夜间人造光（ALAN）对全球海岸与海洋的影响。研究人员表示，ALAN与海洋变暗没有直接关系，后者可能是农业径流、降雨增加等产生的海岸附近营养物质、有机物质和沉积物共同作用的结果。

在开阔海域中，研究人员认为藻华动态变化和海面温度变化等因素降低了光线进入表层水域的能力，从而导致变暗。

普利茅斯大学的Thomas Davies说：“有研究表明，过去20年海洋表面颜色发生的变化，可能是浮游生物群落变化的结果。但我们的研究结果提供了证据，表明这种变化导致大范围的透光区变暗，减少了依赖太阳、月亮生存和繁殖的动物可利用的海洋面积。人类呼吸的空气、摄入的海产品、对抗气候变化的能力，以及地球的整体健康和福祉也依赖于海洋及其透光区。基于这些因素，我们的发现确实令人担忧。”

“海洋的动态性远超人们通常的认知。例如，水柱中的光照水平在24小时内会发生很大变化，而依赖光线的动物对光照的变化要敏感得多。”普利茅斯海洋实验室海洋生物地球化学和观测科学负责人Tim Smyth补充说，“如果大片海洋透光区深度缩减约50米，需要光照的动物将被迫靠近水面。在那里，它们不得不与原来生活在此的动物争夺食物和其他所需资源，这可能会给整个海洋生态系统带来根本性变化。”

为评估透光区的变化，研究人员用美国国家航空航天局海洋色彩网的数据，将全球海洋分解为一系列9公里见方的像素点。这些卫星数据使他们能够观测每个像素点的海洋表面变化，并通过一种测量海水光线的算法估算每个位置的透光区深度。

他们还使用太阳和月球辐照度模型，分析了白天和月光条件下可能影响海洋物种的特定变化。结果显示，夜间透光区深度的变化小于白天，但在生态上仍然十分重要。

开阔海域中透光区深度变化最显著的是墨西哥湾流顶部以及北极和南极周围地区，这也是地球上由于气候变化而经历最明显变化的区域。在沿海地区和封闭海域（如波罗的海），变暗现象也很普遍。在这些地区，陆地上的降雨将沉积物和营养物质带入海洋，刺激了浮游生物的生长，后者减少了光照的可用性。（文乐乐）

相关论文信息：

https://doi.org/10.1111/gcb.70227