海洋越来越暗，威胁着其中的所有生命

海洋中几乎所有的生命都依赖于阳光照射进来的上层水域，称为光区——但新的研究表明，全球海洋中这一宝贵的海洋光之窗正在缩小。海洋科学家发现，在过去的 20 年里，超过五分之一的海洋变得越来越暗。

普利茅斯大学的海洋生物学家托马斯·戴维斯 （Thomas Davies） 和埃克塞特大学的海洋生物地球化学家蒂姆·史密斯 （Tim Smyth） 注意到，尽管科学家们越来越担心海洋变暗，但没有人真正量化其程度。

“有研究表明，表面的海洋变色了在过去的 20 年里，可能是浮游生物群落变化的结果，“戴维斯说.

“我们的结果提供了证据，表明这种变化会导致大范围的变暗，从而减少了依赖太阳的动物可用的海洋数量，并且月亮为了他们的生存和繁殖。

将 NASA 2003 年至 2022 年的卫星数据与数值建模相结合，这对搭档发现了光带深度的模式——这本质上限制了大多数海洋生物的栖息地——多年来不断缩小。

光区是海洋的最顶层，来自太阳的光（包括从月球反射的光）渗透到水中。所有进行光合作用的海洋生物 – 海草、海带和最基本的，浮游植物 – 必须生活在该层的较浅部分以利用太阳的能量。

因此，依赖这些初级生产者的许多其他生物——如珊瑚、甲壳类动物、鱼类和海洋哺乳动物——也存在于光区。

研究发现，在世界上近 10% 的海洋中，光带的深度缩小了 50 多米（164 英尺）。这意味着三维栖息地已经变得小得多，这导致了对资源的更大竞争。更糟糕的是，在 2.6% 的海洋中，光区减少了 100 多米。

“海洋的活力远比人们通常认为的要多。例如，我们知道水柱内的光照水平在任何 24 小时内都会发生巨大变化，而行为直接受光影响的动物对其过程和变化更加敏感。说史密斯。

“如果大片海洋的光区缩小了大约 50 米，那么需要光照的动物将被迫靠近水面，在那里它们将不得不争夺食物和所需的其他资源。这可能会给整个海洋生态系统带来根本性的变化。

有几个因素会影响光区的深度。以垂直俯冲方式照射到海洋的光线，如赤道光线在中午照射，可以进一步渗透到水中，从表面反射的光子较少。

那些沉没的光子遇到的悬浮沉积物和有机物形式的阻力越小，它们就能潜得越远。这就是为什么在清澈的热带水域中，光线可以穿透最远 80 米深。

然而，当以一定角度进入水中时，更多的光会从表面反射回来，而打破表面的光子在下降过程中必须传播得更远。这导致两极的光区要窄得多——在某些地方不到 10 米深。

这可能部分解释了为什么在北极和南极的光带中可以看到一些最突出的变化。但是沉积物和其他悬浮物，如藻华，会使水更加不透明，从而影响光线可以到达的深度。

这就是戴维斯和史密斯怀疑近几十年来世界水域变暗的原因。

“沿海地区的营养、有机物质和沉积物负荷以及全球海洋环流的变化可能是初级和次级生产力增加的可能原因，从而减少了光对表层水的渗透。”他们写道在他们的研究论文中。

在极端情况下，例如澳大利亚大南方礁 （Great Southern Reef） 近期的藻类大量繁殖，缺乏光线会导致大规模死亡事件。

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但是，世界上的光带不仅在海岸附近缩小，我们预计人类活动产生的过多径流会给那里的水域蒙上一层阴影，这在波罗的海以及英格兰和苏格兰的东海岸就很明显了。墨西哥湾流和两极的变暗也很突出，其中气候变化正在迅速改变自然系统。

“我们还依赖海洋及其光区来提供我们呼吸的空气、我们吃的鱼、我们对抗气候变化的能力以及地球的整体健康和福祉，”戴维斯说.

“考虑到所有这些，我们的调查结果确实令人担忧。”

这项研究发表在全球变化生物学.

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