2020年夏天,北美经历了一系列热浪,从东海岸到西海岸都史无前例。海洋极端变暖的情况越来越频繁和强烈。来自伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)的两项新研究调查了大陆架边缘的海洋热浪和洋流,分析了它们如何影响区域海洋环流和海洋生物。
WHOI海洋学家和德国基尔的亥姆霍兹海洋研究中心(GEOMAR)的合作者使用一种新模型来模拟海洋过程对澳大利亚西海岸深处的海洋热浪的影响。这些被称为“宁加洛尼诺”的极端变暖事件已经造成了海洋生物的大规模死亡、珊瑚白化以及潜在的永久性生态系统变化,所有这些都影响到渔业和依赖它们的经济。这项研究的第一作者Ryan认为,这一地区是气温升高和极端事件的热点地区,对区域海洋物种产生了巨大影响。了解海洋水柱中温度和盐度的变化在哪里发生是很重要的,这就可以确定生态系统将受到怎样的影响。
Ryan和她的合著者——WHOI物理海洋学家Caroline和Glen在南印度洋第一次证明了海洋热浪的影响延伸到澳大利亚整个西海岸海平面以下300米甚至更多的地方。他们发现,在拉尼娜时期,向南流动的利文(Leeuwin)流变得更强,并与更深处的温暖温度异常有关。2011年的海洋热浪导致了世界遗产宁格罗礁首次有记录的珊瑚白化,以及附近一片海藻林的大面积消失。在厄尔尼诺期间,与海洋热浪相关的温度和盐度异常仅限于海洋表面,这表明复杂的海洋过程在极端事件的深度范围中发挥了重要作用。
Ryan和她的同事正在使用类似的建模方法来研究西北大西洋的海洋热浪。虽然科学家们可以通过模型了解和预测大规模海洋过程的变化,但这些模型依赖于实地收集的数据。这些测量为了解大西洋中部的冷水流提供了有价值的见解。
从2000年开始,研究人员注意到,从墨西哥湾流中分离出来的温暖的咸水漩涡——即所谓的“暖核环”(warm core rings)——在新英格兰大陆架附近的数量几乎增加了一倍。这些“暖核环”不仅导致水温和盐度上升,还将陆架坡折射流推向海岸,有时会完全关闭或逆转水流方向。洋流和大陆架温度的变化已经促使新英格兰关键的渔业发生了变化:喜欢冷的龙虾正缓慢地向近海移动,而短鳍乌贼则更常见地在靠近海岸的地方。
(刘思青 编译)