约100万只
在北太平洋东部"暖水团"(The Blob,2014—2016年)期间估计饿死的厚嘴崖海鸦(海鸟)数量(NOAA/PLOS ONE)
约80%
暖水团事件后阿拉斯加湾太平洋鳕资源量的下降幅度(与2013年相比,2017年调查)
93.3%
2023年高水温期间陆奥湾扇贝新贝记录的死亡率(常年为16.0%,为1985年以来最差)

2015年至2016年间,美国西海岸的沙滩上接连冲上瘦骨嶙峋的海鸟尸体。从加利福尼亚到阿拉斯加,确认死亡的海鸟约有6.2万只。若算上沉入海中未被发现的个体,估计死亡总数高达约100万只。元凶既非传染病,也非石油泄漏,而只有一个原因——海水异常炎热。

造成这种高水温的,是2013年底至2016年间笼罩北太平洋东部的一个巨大暖水团,被称为"暖水团"(The Blob)。其最大范围约达400万平方公里,水温比常年最高高出3—4摄氏度。

在海面之下,食物网从底层悄然崩溃,鳕鱼资源濒临灭绝,幼年海狮在海岸边被活活饿死。

关于什么是"海洋热浪"及其定义与机制的基础内容,已在另一篇文章《什么是海洋热浪》中介绍。本文将更进一步,以"暖水团"这一标志性事件为主线,依据NOAA、日本气象厅、日本水产厅、IPCC等一手资料,追溯海洋热浪"如何杀死鱼类""如何改变分布""如何冲击养殖业",以及最终会给生态系统留下怎样的长期创伤。

读完本文你将了解

  • "暖水团"究竟是什么——这场笼罩北太平洋东部近四年、史上最大规模海洋热浪之一的全貌
  • 海洋热浪使海面温度骤升数摄氏度的发生机制(风力减弱、层化、涌升受抑)
  • 从浮游生物到海鸟、海兽,食物网自底层崩溃并引发大规模死亡的连锁过程
  • 鰤鱼北上、日本鱿鱼与秋刀鱼歉收等正在改变日本餐桌的分布变化
  • 以陆奥湾扇贝创纪录大规模死亡为代表的、养殖业这一最前线正在发生的损失与应对
  • 海洋热浪"常态化"的背景,以及给生态系统留下长久创伤的"体制转变"

暖水团——出现在太平洋上的"巨大热团块"

2013年冬天,阿拉斯加湾外海出现了一片如巨大污渍般扩散的暖水域。海洋学家将其称为"暖水团"(The Blob)。起初人们认为这只是暂时现象,但这片暖水团非但没有消失,反而不断壮大,在2014年到2015年间沿北美西海岸南下扩张。直到2016年年中,它在北太平洋东部盘踞了将近三年之久。

根据NASA和NOAA的观测,暖水团海域的海面水温最高比常年高出约3摄氏度,局部地区甚至超过4摄氏度。鼎盛时期,其东西、南北跨度均达数千公里,面积约达400万平方公里。这是有记录以来规模最大的海洋热浪之一,后续研究显示,它还与2015—2016年的强厄尔尼诺现象叠加,将北太平洋海面水温推高至历史新高。

与"暖水团"这一颇为可爱的名字相反,其本质对生态系统而言极具破坏性。暖水不仅覆盖表层,在部分海域甚至深入水下100多米,使鱼类原本用来避暑的中层水域也变得高温化。失去避难之所的生物们,长期同时承受着水温本身以及后文所述的饵料匮乏这双重压力。当海洋热浪同时具备"范围广、深度深、持续久"这三个特征时,造成的损害将是成倍增长的。暖水团正是这方面的典型案例。

用数字定义"海洋热浪"

海洋热浪并非凭感觉判断,而是有明确标准来定义的。国际上广泛使用的霍布迪(Hobday)等人的定义指出:当某海域每日海面水温连续5天以上超过过去约30年同期的90百分位数(即处于最高10%的范围)时,便称之为海洋热浪。其强度根据与常年值的差异,分为"中等""强""严重""极端"四个等级。

以此标准来看,暖水团并非仅仅是"炎热的一年",而是多个等级的热浪长期、大范围持续存在的异常事态。与陆地热浪通常几天内结束不同,海洋容易蓄热且不易冷却,一旦热浪开始,往往会持续数月甚至数年。正是这种持续性,才是给生态系统造成深重打击的原因所在。

显示北太平洋东部海面水温异常的地图。从阿拉斯加湾到西海岸外海,红色高温区域大范围扩散。
暖水团的示意图。从阿拉斯加湾到北美西海岸外海,出现了大幅高于常年水平的高水温区域。

为何唯独聚焦"暖水团"

海洋热浪在世界各地都会发生,但暖水团之所以特殊,在于其规模、持续时间,以及对生态系统的影响被科学界彻底记录了下来。海鸟大规模死亡、海兽饥饿、水产资源崩溃、赤潮大规模爆发——像这样,一场热浪引发的连锁性损害被如此详尽追踪的案例绝无仅有。暖水团可以说是一部"教科书",向我们展示了海洋热浪究竟会对生态系统造成什么影响。

而这一切绝不只是遥远太平洋彼岸的故事。日本近海也频繁出现同类型的高水温现象,如后文所述,鱼类分布和养殖业已经开始受到严重影响。想要俯瞰整体海洋环境变化的读者,也可以阅读《海水升温与渔业》一文,这将有助于把握本文的定位。

本节要点

  • 暖水团是2013—2016年笼罩北太平洋东部的巨大海洋热浪,最大面积约400万平方公里,水温最高比常年高出约4摄氏度
  • 海洋热浪被定义为"连续5天以上超过常年90百分位数"的高水温现象
  • 海洋容易蓄热,热浪往往持续数月至数年,因而对生态系统造成的打击更为严重

海洋为何会如此炎热——其发生机制

海水升温数摄氏度,需要一套能够储存大量热量的"机制"。就暖水团而言,多种因素叠加,使海面维持异常高温。其核心在于大气环流的减弱。

风力减弱,海水不再被搅动

2013—2014年冬季,北太平洋上空高气压长期滞留,原本会搅动海面的强风与风暴随之减弱。风力较弱时,被太阳晒暖的表层海水便难以与下方冰冷的深层水充分混合。结果,被太阳加热的热量不断在表层积聚,加上冬季冷却作用未能充分介入,暖水便一直延续到了第二年。

此外,由风力驱动的涌升流——将深层冰冷而富含营养的海水抬升至海面的流动——也随之减弱。涌升流不仅能冷却海面,也是将营养输送给浮游植物的生命线。它的停止,也成为后文所述食物网崩溃的导火索。需要强调的是,海洋热浪并不仅仅是"海水变暖"这一种现象,同时也是"海洋营养循环停滞"的现象。

将其与陆地热浪对比会更容易理解。空气容易升温也容易降温,因此陆地热浪通常几天内便会结束。而水的热容量比空气高出许多倍,一旦蓄积起热量便很难轻易释放。因此海洋热浪往往持续数月,甚至像暖水团那样长达数年。对生物而言,这意味着无论怎样逃离,都要被迫陷入一场没有尽头的"持久战"。这种持续时间之长,正是海洋热浪比陆地热浪对生态系统造成更深重伤害的最主要原因。

海洋剖面图。对比强风时表层与深层充分混合,弱风时暖表层水层化并不断积聚的状态。
风力较弱时,表层暖水无法与深层混合而发生"层化",热量不断积聚。涌升流受抑也切断了营养供给。

层化——海洋分成"两层"

像这样温暖而轻盈的表层水与冰冷而厚重的深层水明显分离的状态,被称为"层化"。层化一旦加剧,海洋便形成上下难以混合的双层结构,表层愈发容易升温,而深层的营养物质也愈发难以送达。由于全球变暖本身就会促使海洋层化加剧,因此变暖为海洋热浪的多发化与长期化奠定了基础。

在暖水团事件中,这种层化尤为强烈且持续时间长。2023年在日本三陆近海观测到的海洋热浪中,水深300米处也记录到了前所未有的高温,这表明海洋热浪并非单纯的"表层现象",而是一场将热量蓄积至中层水域的立体性事件。

大气与海洋的相互作用放大热浪

高水温进一步反馈到大气中。海面温暖时,下层云层难以形成,使更多阳光照射到海面,从而进一步推高水温。此外,从温暖海洋蒸发的水蒸气会增强温室效应,有助于维持上空的高气压——这形成了一种正反馈。东京大学等机构的研究指出,2023年日本北部创纪录酷暑,很可能在很大程度上受到了这种海洋热浪与大气相互作用的影响。海洋热浪与陆地酷暑之间是相互关联的。

因素作用机制对生态系统的影响
风力与风暴减弱表层与深层不再混合,暖水不断积聚高水温持续存在,生物失去避难之所
涌升流受抑深层的冷水与营养难以到达海面浮游植物营养不足
层化加剧海洋分为两层,热量被封闭其中中层水域高温化、贫营养化
与大气的反馈作用云层减少、水蒸气增加使升温持续热浪长期化,并波及陆地酷暑
造成暖水团这类海洋热浪的主要因素,及其对生态系统的波及影响

值得记住的术语

  • 涌升流:深层冰冷而富含营养的海水涌向海面的流动,支撑着海洋的生产力
  • 层化:温暖的表层水与冰冷的深层水不再混合,分成两层的状态
  • 正反馈:某种变化进一步强化自身的连锁反应,会使热浪持续更久

食物网从底层崩溃——浮游生物与食物链

海洋热浪的可怕之处,与其说在于水温本身之高,不如说在于它所引发的"连锁反应"。其中最致命的,是从食物网最底层——浮游植物开始的崩溃。

养分难以送达,浮游植物减少

当涌升流受到抑制、层化加剧时,浮游植物进行光合作用所需的营养盐(氮和磷)便无法送达海面附近。海洋的食物网正是以这些浮游植物为起点层层累积而成。一旦底层的生产量下降,其上的每一层都会随之变得贫瘠。关于浮游植物如何支撑海洋氧气与食物网,《浮游植物与海洋氧气》一文有详细解说。

在暖水团持续期间,北太平洋的浮游植物不仅数量减少,其"种类"也发生了变化。喜好贫营养暖水、营养价值较低的浮游植物开始占据优势。这就好比海洋从一片绿意盎然的牧草地,变成了一片贫瘠的荒地。即便同样看起来是"绿色",其支撑生物生存的能力却截然不同。这种"质量的劣化"比数量的减少更难以察觉,往往要等到损害显现出来才会被注意到。

"富含油脂的饵料"消失

这一变化也波及到了下一层——动物性浮游生物。原本在冷水中大量存在的富含脂质的桡足类减少,取而代之的是脂肪含量较低的南方小型物种。动物性浮游生物是沙丁鱼、磷虾等小型鱼类(饵料生物)的主食。高热量的饵料被低热量的饵料取代,使整个海洋的"营养密度"变得稀薄。

海洋食物网金字塔。以浮游植物为底层,逐层累积至动物性浮游生物、小型鱼类,再到大型鱼类、海鸟与海兽。
以浮游植物为底层的海洋食物网。一旦底层的数量与质量下降,上层的鱼类、海鸟乃至海兽都会陷入饥饿。

小型鱼类的"数量"与"质量"同时下降

雪上加霜的是海水温度上升本身。鱼类这类变温动物,水温升高会使其代谢变得活跃,从而需要更多能量。也就是说,在热浪之下,会出现饵料的数量与质量都在下降,而所需的热量反而增加这一最糟糕的组合。沙丁鱼等饵料鱼因营养不足而消瘦,其数量与质量同时下降。

食物网底层一旦崩溃,其影响便会波及所有依赖它的生物。正如下一节所述,正是这种"饵料的崩溃",成为海鸟、海兽以及商业鱼类大规模死亡、资源崩溃的直接导火索。海洋的异变,总是从最脆弱的根基开始。

这种连锁反应,也正是我们对海洋异变察觉滞后的原因所在。浮游植物的减少只能通过卫星才能观测到,而动物性浮游生物质量的变化,更是要等待专家调查才能得知。在看似平静、仅仅表层温度高出几摄氏度的海面之下,生态系统的根基早已开始崩溃。等到海鸟被冲上海岸、世人才终于察觉之时,损害早已扩散开来。正因如此,持续监测水温本身、尽早捕捉异变征兆的重要性正在日益增加。

容易被忽视的连锁反应

海洋热浪造成的损害,并不是"因高温导致鱼类死亡"这样简单的事情。在多数情况下,生物并非死于高温本身,而是死于食物网底层崩溃所引发的"饥饿"。肉眼难以察觉的浮游生物变化,会在数月之后以海鸟与海兽大规模死亡、被冲上海岸的形式显现出来。

鱼类消失,海鸟坠落——大规模死亡的现实

食物网的崩溃,最终以肉眼可见的悲剧显现在海岸上。暖水团持续期间,北太平洋东部发生的大规模死亡事件,以其庞大的规模震撼了科学家们。

约100万只海鸟饿死

从2015年夏季到2016年春季,从加利福尼亚到阿拉斯加的海岸上,接连冲上约6.2万只厚嘴崖海鸦(Common Murre)的尸体。其中绝大多数极度消瘦,死因为饥饿。考虑到死于海上的鸟类只有极少一部分会漂到岸边,研究人员估计其总死亡数高达约100万只。2014年底,太平洋西北部沿岸还曾大量出现另一种海鸟(卡辛海雀)的尸体。就单次海洋热浪导致的海鸟死亡而言,这属于有记录以来规模最大的事件之一。

海鸟之所以饿死,是因为它们的主食——小型鱼类(饵料鱼)的数量与质量都下降了。上一节所述的食物网崩溃,经过数月的时间差之后,以这些长着翅膀的捕食者陷入饥饿的形式爆发出来。厚嘴崖海鸦是一种"油耗"极高的鸟类,每天必须吃下相当于自身体重可观比例的鱼才能生存。哪怕饵料密度只是略微下降,也足以让它们放弃繁殖,最终力竭而亡。事实上,这一时期各地都报告了繁殖失败的鸟群,大规模死亡事件的影响也一直延续到了此后数年的种群数量上。

被冲上荒凉沙滩的瘦弱海鸟的示意图。阴云密布的天空与冰冷的海浪。
失去食物的海鸟被活活饿死,被冲上海岸。暖水团期间估计的死亡数量约为100万只(示意图)。

幼年海狮,还有鲸鱼

受害的不仅是海鸟。2013年至2016年间,加利福尼亚海岸最多冲上了约4000头瘦弱衰竭的幼年加州海狮,NOAA就此物种宣布了"非正常死亡事件(Unusual Mortality Event)"。据认为,这是因为母海狮无法获得足够的食物,无法哺乳幼崽所致。这一时期鲸鱼的死亡数量也有所增加,整个海洋哺乳动物群体都承受着饵料不足的压力。

鳕鱼资源崩溃——史上首次禁渔

商业损失最为严重的,是太平洋鳕(Pacific cod)。在暖水团出现之前,阿拉斯加湾的鳕鱼资源状况良好,但从2013年到2017年间骤减了近80%(2017年的底拖网调查显示资源量约为4.6万吨,创下统计以来的最低水平)。据认为,这是因为高水温导致幼鱼难以存活,而成鱼的代谢需求增加,饵料却无法满足所致。

其结果是,阿拉斯加湾的太平洋鳕渔业在2020年渔季实际上被迫全面禁渔。这是自1976年《马格努森—史蒂文斯渔业保护与管理法》颁布以来,该海域商业鳕鱼渔业首次被关闭。一场海洋热浪,让一个渔业和一个地区的经济整体停摆。

不容忽视的是,这些损害并非"各自独立的事件",而是由一条线串联起来的。风力减弱导致涌升流停止,营养不足使浮游植物变得贫瘠,饵料鱼的数量与质量随之下降,进而海鸟饿死、幼年海狮忍饥挨饿、鳕鱼幼鱼难以成长、资源崩溃——暖水团以最鲜明的方式向世人展示了,一次高水温事件是如何像多米诺骨牌一样,从一端到另一端彻底击垮海洋食物网的。将海洋热浪的损害视为一条"连锁",而非孤立的"点",正是理解其真正可怕之处的关键。

对象损害内容主要原因
厚嘴崖海鸦(海鸟)估计约100万只饿死饵料鱼数量与质量下降导致饥饿
加州海狮最多约4000头幼崽衰弱、被冲上海岸/宣布非正常死亡事件母兽营养不足、哺乳不畅
太平洋鳕资源量较2013年下降约80%/史上首次禁渔幼鱼存活率下降、代谢需求增加
大马哈鱼、狭鳕补充量下降、死亡率上升饵料环境恶化、分布变化
暖水团(2014—2016年)给北太平洋东部生物带来的主要损害

本节要点

  • 暖水团期间,海鸟厚嘴崖海鸦约有100万只、幼年海狮最多约4000头死亡或衰弱
  • 多数并非死于高温本身,而是死于饵料崩溃所引发的"饥饿"
  • 阿拉斯加湾的太平洋鳕资源量减少约80%,被迫史上首次禁渔

分布正在改变——冲击日本餐桌的海洋异变

海洋热浪不仅会杀死生物,还会让幸存下来的鱼类"迁移"。水温上升后,喜好冷水的鱼类会向北方或更深的海域逃离,而喜好暖水的鱼类则会紧随其后。这种分布变化并非遥远太平洋彼岸的故事,而是正在当下日本的海域和餐桌上发生的现实。

向北迁移的鱼群

根据气候变化适应信息平台(A-PLAT)和日本水产研究・教育机构的数据,暖水性鱼类鰤鱼的分布与洄游范围正从东北地区扩展到北海道,渔获量随之增加。曾被视为"西日本鱼类"的马鲛鱼,如今也沿日本海北上,穿过津轻海峡,将分布扩展到了三陆沿岸。北海道能捕获鰤鱼——这一在不久之前还难以想象的景象,如今已成为现实。

另一方面,喜好冷水的鱼类正陷入困境。日本鱿鱼在日本海的分布偏向北方,渔场已转移到韩国、俄罗斯一侧的海域。秋刀鱼也因高水温而不再靠近日本近海,创纪录的歉收仍在持续。鱼类并非"消失了",而是从我们触手可及的海域"迁走了"。

分布的变化并不仅仅止于鱼类的迁移。当产卵场与洄游时机发生偏移,幼鱼孵化的时间与浮游生物大量繁殖的时间便会出现错位,导致存活下来的幼鱼数量减少。这被称为"时机错配(mismatch)"。海洋热浪会加剧这种错位,即使亲鱼仍然存在,也会造成下一代难以顺利成长的局面。在分布北移的背后,这种繁殖上的挫折正在悄然进行。

日本列岛周边海图。用箭头标示暖水性的鰤鱼、马鲛鱼北上,以及冷水性的日本鱿鱼、秋刀鱼向北或向外海撤退。
暖水性鱼类向北迁移,冷水性鱼类则远离日本近海。海洋热浪正在悄然重塑日本的渔场。

为何日本近海尤其危险

日本近海的海面水温,以每百年+1.33摄氏度的速度上升,超过全球平均速度的两倍以上。而且2023年的年平均海面水温,是自1908年开始统计以来的最高值,2024年又再次刷新了这一纪录。由于作为基础的平均水温本身在上升,再叠加海洋热浪,使日本近海成为了容易出现极端高温的"热点区域"。想了解日本海洋生物多样性丰富性与脆弱性的读者,也可以一并阅读《日本海洋生物多样性》一文

2023年夏季,日本北部近海的海面水温创下1985年以来的最高纪录,9月份,北海道东南方及本州东方海域出现了较常年偏高4摄氏度的极端高温区域,日本海也偏高了3摄氏度。这意味着一场与北美暖水团规模相当的海洋热浪,就发生在日本近海。

波及餐桌与渔业经营

分布的变化,会直接冲击渔业与餐桌。原本一直捕捞某种鱼类的地区会失去渔获,而新出现该鱼种的地区,若没有相应的渔法、流通与加工体系,也无法将其转化为收益。鱼价飞涨、产地变动、应季食材无法再吃到——海洋热浪并非遥远的自然现象,而是与我们每天的饮食直接相关的问题。渔业受到的整体影响,《海水升温与渔业》一文有综合性的论述。

增加的鱼与减少的鱼(日本近海的趋势)

  • 增加趋势:鰤鱼、马鲛鱼等暖水性鱼类向东北、北海道北上
  • 减少・迁移趋势:日本鱿鱼、秋刀鱼等冷水性鱼类向北方或外海退却
  • 背景:日本近海水温以百年+1.33摄氏度的速度上升,是全球平均速度的两倍以上

养殖业的最前线——陆奥湾扇贝创纪录的大规模死亡

与可以游动逃离的鱼类不同,固定在同一地点养殖生长的生物,无法从海洋热浪中逃脱。正因如此,养殖业的现场才成为高水温损害表现得最为尖锐的"最前线"。其象征便是青森县陆奥湾出产的扇贝。

死亡率超九成——1985年以来最差

根据青森县的调查,2023年以来创纪录的高水温,导致陆奥湾养殖的扇贝中,出生约一年半的新贝93.3%(常年为16.0%)、稚贝80.4%(常年为13.4%)死亡。两项数字均为1985年采用现行调查方法以来最差的结果。在胁野沢地区,新贝死亡率达到100%,陆奥市为99.7%,横滨町为99.4%,部分渔业协会实际上陷入了"全灭"的状态。

扇贝一旦水温超过23摄氏度,其生长便会受到严重影响,而这一年23摄氏度以上的持续天数,创下了观测史上最长的纪录。类似的高水温损害已扩散至广岛牡蛎养殖等日本各地,表明海洋热浪正在威胁日本整个养殖业。

这一损害的严重程度,绝非仅凭金额就能衡量。陆奥湾扇贝是青森县的代表性水产品,长期支撑着众多渔业从业者的生计,以及包括加工、流通、出口在内的地区经济。一旦稚贝几乎全灭,其影响就不仅局限于死亡当年,还会波及本应在此后一到两年出货的产量。海洋热浪造成的损害,同时也是一种"时间差打击"——一次大规模死亡便夺走了数年份的产量。海洋的异变,正直接动摇着渔村的生活以及日本的粮食供应。

陆奥湾扇贝养殖悬挂式笼具的示意图。因高水温而衰弱的扇贝,以及平静而炎热的夏季海湾。
陆奥湾的扇贝养殖。2023年以来的高水温使死亡率超过九成,创下1985年以来的最差纪录。

为何养殖业如此脆弱

养殖生物之所以如此不耐海洋热浪,是有原因的。第一,它们无法逃离。悬挂在高水温水层中的扇贝或牡蛎,无法移动到凉爽的地方,只能持续暴露在高温之中。第二,养殖密度高。由于在狭小空间内大量养殖,缺氧和疾病都很容易扩散。第三,高水温也会降低作为饵料的浮游生物的质量,使双壳贝类因营养不足而体力下降,在此基础上,高温与低氧又给予了致命一击。

高水温还容易引发赤潮和低氧水团,进一步扩大养殖业的损害。海洋热浪、富营养化与低氧往往是联动发生的。关于赤潮的机制,《赤潮与富营养化》一文有详细解说。

仍有对策可循——"沉降式养殖"的适应之道

并非毫无希望。在陆奥湾,当表层水温超过25摄氏度时,人们引入了"沉降式养殖"——将养殖笼具沉入水深15米以下相对凉爽的水层。凭借这一做法,有些渔业从业者即便在创纪录的酷热之下,也成功将死亡率控制在传统方法的三成以下。选育耐高温的品种或个体、重新审视生产时期等,养殖现场正在积极摸索应对气候变化的"适应"之道。

海水温度自2023年起开始上升,今年夏季扇贝生长受到影响的23摄氏度以上高水温持续时间,为观测史上最长。

——青森县关于扇贝死亡情况的报告(据媒体报道)

养殖现场已经开始的适应措施

  • 沉降式养殖:在夏季高水温期将笼具沉入凉爽的深水层(可大幅降低死亡率)
  • 选育并引入耐高温的品种与个体
  • 通过调整养殖密度、生产时期来分散风险
  • 通过水温监测与早期预警将损害降至最低

海洋热浪为何正在"常态化"——频发化的背景

暖水团与陆奥湾的损害,并非偶然发生的不幸事件。海洋热浪在全球范围内正确实变得更加频繁、更持久、更强烈。其背后是人类活动导致的全球变暖。

频率翻倍,天数创历史新高

根据IPCC的评估,1982年至2016年间,全球海洋热浪的发生频率增加了约一倍。海洋热浪的天数(超过99百分位数的天数),从每年约2.5天翻倍增加到约5天。此外,近年的研究还报告称,最大强度增加了0.15摄氏度,空间范围扩大了多达66%,这表明热浪正变得更加频繁、更加强烈、范围也更加广泛。

这一趋势正在加速。全球平均的海洋热浪天数逐年增加,创纪录的高水温几乎每年都被刷新。海洋热浪已不再是"异常现象",而正在成为新的"常态"。曾经是数十年一遇的"事件"的高水温,如今已变成了每年都会在某片海域发生的"日常"。

频发化尤为严重的一点在于,它剥夺了生态系统"喘息恢复"的空隙。若只经历一次热浪,生物或许能用数年时间恢复其数量。然而,若热浪每隔几年就重复发生,那么在恢复之前,下一次打击便会到来。这就好比拳击手在没有喘息机会的情况下不断被击打,最终无法再站立——同样的事情正发生在海洋生态系统之中。频率的增加,绝不仅仅是次数的问题,而是关乎生态系统"体力极限"的问题。

表现海洋热浪年发生天数逐年攀升的折线图示意,近年来急剧上升。
海洋热浪的天数在全球范围内持续增加。1982—2016年间频率增加了约一倍(IPCC)。

海洋吸收了全球变暖九成的热量

海洋为何会变得如此炎热?根本原因在于,海洋已成为全球变暖的"热量容器"。据IPCC称,全球变暖所产生的多余热量中,约90%被海洋吸收。海洋作为巨大的缓冲装置,一直在稳定气候,但作为代价,海洋自身也在稳步升温,抬高了作为热浪基础的平均水温。

IPCC以高置信度得出结论:人类活动的影响是1970年代以来海洋升温的主要原因。也就是说,海洋热浪的频发化并非自然波动,而是人为气候变化的直接后果。有研究估计,暖水团级别的多年持续事件,在工业化之前原本数百至数千年才会发生一次,而在当前约1摄氏度的升温水平下,其发生概率已提高了十倍以上。

未来预测——排放量决定未来走向

气候模型预测,在不采取对策的高排放情景(RCP8.5)下,2081—2100年间海洋热浪的发生频率将达到工业化前的约50倍。而在抑制排放的低排放情景(RCP2.6)下,则约为20倍。无论哪个数字都相当严峻,但两者之间的差距,表明我们的选择将极大左右未来海洋的命运。一并阅读《蓝碳生态系统》一文,能更立体地理解脱碳的意义。

本节要点

  • 1982—2016年间,全球海洋热浪的发生频率增加了约一倍,强度与范围也在扩大
  • 海洋吸收了全球变暖约90%的多余热量,抬高了作为热浪基础的水温
  • 在高排放情景下,本世纪末频率预计将达到约50倍,即便在低排放情景下也约为20倍

刻在生态系统中的长期创伤——体制转变与恢复之墙

即便海洋热浪过去,海洋也不会立即恢复原状。相反,热浪会在生态系统中刻下长久的"创伤",有时甚至会将海洋的面貌彻底改变为另一种样子。这或许正是海洋热浪最为深刻的一面。

无法恢复原状——体制转变

生态系统从一种稳定状态不可逆地转变为另一种稳定状态,被称为"体制转变(regime shift)"。海洋热浪可能成为按下这一转变开关的导火索。丰饶的海藻森林消失、被其他生物取而代之的海洋;由富含油脂的饵料所支撑的海洋变成贫瘠海洋——一旦开关被按下,即便水温下降,也难以轻易恢复原状。

其典型案例发生在澳大利亚东南部塔斯马尼亚附近海域。由于海洋热浪以及暖流(东澳大利亚洋流)的南下,该海域超过90%的巨大海带森林(大型海藻)消失了。海藻森林是众多生物的栖息地,也发挥着储存二氧化碳的作用,因此其消失对生态系统与气候而言都是巨大的损失。海藻消失之后,往往会出现只有海胆大量繁殖的贫瘠"荒废海域"。

棘手的是,这种荒废海域往往会"固化下来"。一旦海胆将海藻的新芽啃食殆尽,即便水温下降,海藻森林也难以轻易再生。若不进行清除海胆等人为干预,很多情况下都无法恢复原状。这正是体制转变的本质——即便热浪退去,海洋也不会回到从前的样子,而是被封闭在一种新的"贫瘠稳定态"之中。日本沿岸的荒废海域现象也在各地日益严重,这绝非与我们无关的事情。

表现丰饶的海藻森林在海洋热浪之后变为只剩海胆的贫瘠海底的前后对比示意图。
海洋热浪会使海藻森林消失,将海洋变为只剩海胆的"荒废海域"。一旦改变,便难以恢复原状。

珊瑚礁——反复白化的海洋

海洋热浪给生态系统留下长期创伤的另一个舞台,是珊瑚礁。在澳大利亚大堡礁,过去十年间,2016年、2017年、2020年、2022年反复发生大规模白化事件,仅2016—2017年的白化就导致浅海造礁珊瑚至少50%死亡。若在从白化中恢复之前下一次热浪又来临,珊瑚礁就会被剥夺恢复的时间,逐渐走向衰退。关于白化的机制,《珊瑚白化的机制》一文有详细解说。

碳汇变为碳源

容易被忽视的是,生态系统的崩溃会使气候变化本身进一步恶化。海藻森林、海草藻场、滩涂,都是吸收大气中二氧化碳并将其储存于海底的"蓝碳"承担者。当海洋热浪使这些生态系统消失时,原本储存的碳会重新释放到大气中,加速全球变暖。热浪破坏生态系统,而这种破坏又招致更多热浪——负面循环由此转动起来。关于沿海生态系统的碳吸收,也可一并阅读《滩涂保护》一文

恢复需要漫长的时间

崩溃的资源往往需要漫长的岁月才能恢复。阿拉斯加湾的太平洋鳕,在2019年第二次热浪之后确实出现了一定程度的恢复,但资源要完全恢复到原有水平,需要跨越世代的时间。若热浪每隔几年就重复发生,生态系统便无法获得恢复所需的喘息期,只会一点点变得日益贫瘠。正因如此,防止损害的最佳手段,便是减少热浪本身的发生——也就是抑制全球变暖。

在思考海洋热浪的长期影响时,我们往往只关注"损失金额"或"歉收"这类短期数字。但真正令人恐惧的,是海藻森林消失、珊瑚礁崩溃、富饶渔场被贫瘠海洋取代这一无法逆转的变化。一旦海洋切换到另一种状态,要使其恢复原状,所需的时间和精力将是当初失去它时的数倍。海洋热浪,正在悄悄地透支本应留给未来世代的海洋富饶。

长期影响之可怕

海洋热浪造成的损害,并不会随着热浪的结束而终止。海藻森林的消失、珊瑚礁的衰退、资源的崩溃,会引发即便水温下降也难以轻易恢复原状的"体制转变"。此外,生态系统的崩溃还会释放其储存的碳,形成加速全球变暖的负面循环。

总结:把海洋异变当作"自己的事"

北太平洋东部的暖水团,向我们展示了海洋热浪究竟会做些什么。约100万只海鸟、忍饥挨饿的幼年海狮、崩溃的鳕鱼资源——这些既是发生在遥远海域的悲剧,同时也是一种预兆:鰤鱼在日本近海北上、秋刀鱼歉收、陆奥湾扇贝九成死亡,这些事情已经在我们自己的海域和餐桌上重演。

与其说高温本身,不如说海洋热浪是通过食物网崩溃引发的饥饿、分布的变化,以及无法恢复原状的体制转变,给生态系统留下了深重而长久的创伤。而其频发化,正是全球变暖的直接后果。正因如此,通过脱碳来抑制热浪产生的根源,通过沉降式养殖等方式明智地适应变化,并持续关注海洋的异变,才是我们如今能够采取的现实的一步。

每个人能做的事情或许看起来微不足道。然而,通过节能与选择可再生能源来减少温室气体排放,持续关注传递海洋异变的新闻,以及选购那些正努力适应高水温的渔业从业者所生产的水产品并给予支持——这些点滴的积累,将左右未来热浪的频率与损害程度。海洋并非遥远的存在,而是与我们每天的选择紧密相连。

希望再次回顾海洋热浪定义与机制基础的读者,请阅读《什么是海洋热浪》一文;希望进一步了解其对渔业与海洋生态系统影响的读者,请阅读《海水升温与渔业》《日本海洋生物多样性》。把目光投向那看不见的海洋热浪,正是守护海洋与我们未来的起点。

本文总结

  • 暖水团是2013—2016年笼罩北太平洋东部的巨大海洋热浪,最大面积约400万平方公里,水温最高比常年高出约4摄氏度
  • 损害的本质与其说是高温,不如说是"食物网崩溃引发的饥饿"——约100万只海鸟饿死,鳕鱼资源减少约80%,导致史上首次禁渔
  • 日本近海水温也以+1.33摄氏度的速度上升,超过全球平均的两倍以上,鰤鱼北上、秋刀鱼歉收、陆奥湾扇贝死亡率超九成已成为现实
  • 海洋热浪的发生频率在全球范围内增加了约一倍,在高排放情景下,本世纪末预计将达到约50倍
  • 损害在热浪之后依然存在——海带森林的消失与珊瑚礁的衰退招致体制转变,碳释放加速全球变暖
  • 应对之道的关键在于通过脱碳减少热浪,以及推进沉降式养殖等现场适应措施

参考文献・出处

  1. 日本气象厅 – 日本的气候变化2025——关于大气、陆地与海洋的观测・预测评估报告——(第8章 海洋)
  2. 日本气象厅 – 海洋健康诊断表 海面水温长期变化趋势(日本近海/百年+1.33摄氏度)
  3. 日本水产厅 – 令和6年度水产白皮书 我国近海等海洋环境的变化
  4. 东京大学 先端科学技术研究中心 – 2023年日本北部历史第一酷暑,海洋热浪的影响进一步明确
  5. JAMSTEC(海洋研究开发机构) – 黑潮亲潮观测 海洋热浪・寒潮监测
  6. IPCC – 海洋与冰冻圈特别报告(SROCC)第6章 极端现象・急剧变化与风险管理
  7. NOAA Fisheries – Looking Back At The Blob: Record Warming Drives Unprecedented Ocean Change
  8. NASA Earthdata – The Blob(北太平洋东部海洋热浪解说)
  9. Nature(Communications Earth & Environment) – A global overview of marine heatwaves in a changing climate
  10. 气候变化适应信息平台(A-PLAT/国立环境研究所) – 应对洄游性鱼贝类分布北移的水产业适应措施

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