太平洋西北沿岸水域缺氧加剧的紧急发现，气候变化的影响

太平洋西北岸，海面之下，一场看不见的危机正在酝酿——这场危机威胁着海洋生物、生态系统以及那些依赖海洋的人们的生计。最近的研究发现了一个惊人的趋势：缺氧，即近海底水域危险的低氧水平，正在以惊人的速度蔓延和加剧。

2021 年夏季上升流季节为广泛测量提供了前所未有的机会。该团队利用船上仪器和自动水下滑翔机收集了有关溶解氧水平的全面数据。这种多方面的方法可以对缺氧进行详细的空间分析，突出了大陆架不同区域的显著差异。

研究发现，近底部缺氧（溶解氧水平低于61 µmol / kg阈值，会对各种海洋物种的健康和生存产生重大负面影响）现象普遍存在，覆盖了200米等深线近岸大陆架的近一半。该缺氧区延伸至俄勒冈州中北部和华盛顿州450公里。自1950 年以来的近底部氧气水平地图显示，随着时间的推移，氧气水平呈持续下降趋势，缺氧水的比例从1950-1980年的几乎不存在（2%）增加到2009-2018年的24 % ，并在2021年强上升流季节飙升至56 %。

研究表明，广泛且不断增加的缺氧现象与气候变化下有利于上升流的风强迫增加相一致。研究结果强调了缺氧现象日益严重的令人担忧的趋势，这与气候变化引起的风向和上升流动态变化有关。这种普遍的缺氧现象不仅扰乱了海洋生物，还给渔业和沿海经济带来了挑战。

参考文献：John A. Barth, Stephen D. Pierce, Brendan R. Carter, Francis Chan, Anatoli Y. Erofeev, Jennifer L. Fisher, Richard A. Feely, Kym C. Jacobson, Aimee A. Keller, Cheryl A. Morgan, John E. Pohl, Leif K. Rasmuson & Victor Simon ，Widespread and increasing near-bottom hypoxia in the coastal ocean off the United States Pacific Northwest.  Scientific Reports，volume14, Article number: 3798 (2024) ，doi.s41598-024-54476-0

一、沿岸海域溶解氧水平跟哪些因素有关？

沿岸海域溶解氧水平与温度、盐度、有机物、循环和混合、光合作用和呼吸作用等因素有关。

• 温度：较热的水比较冷的水含有更少的氧气随着水温升高，氧气的溶解度降低，导致溶解氧（DO ）水平降低​。
• 盐度：盐度越高，水保持氧气的能力就越低。盐度较高的沿海水域溶解氧浓度往往较低​​​。
• 有机物：细菌分解有机物会消耗氧气，导致溶解氧水平降低。​
• 循环和混合：强大的水循环和混合可以将富氧水带到水面，从而提高溶解氧水平相比之下，停滞或混合不良的水会导致较低的溶解氧水平。
• 光合作用和呼吸作用：水生植物和藻类的光合作用产生氧气，而水生生物的呼吸作用则消耗氧气.这些过程之间的平衡会影响DO水平。

研究表明，近几十年来沿海水域溶解氧水平显著下降​​​。这种下降趋势可归因于气候变化、营养物污染和水循环变化等因素​。气候变化导致的温度升高与有机物降解速度加快有关，从而导致溶解氧水平降低​​​。此外，风向和上升流动态的变化也会影响氧气水平。溶解氧水平通常会出现季节性波动，夏季由于气温较高和生物活动增加，溶解氧水平较低。

二、溶解氧缺氧为什么会和强上升流有关？

溶解氧缺乏与强烈上升流有关，因为上升流会将营养丰富但缺氧的水从深海带到海面。

沿海的强风将地表水吹走，使更深、更冷、营养丰富的水上升到地表。这些水通常含氧量较低，因为它们与大气隔绝了很长时间​​​​​。上升的水含有丰富的营养物质，促进浮游植物和其他海洋生物的生长。虽然这提高了初级生产力，但这些有机物的分解会消耗氧气，导致溶解氧水平降低。浮出水面的深水通常源自含氧量最低区( OMZ )以下，这是海洋中氧气含量自然非常低的一层​​​​。

营养丰富和氧气耗尽的结合创造了有利于缺氧的条件，特别是在持续强烈上升流的地区，例如太平洋西北海岸。

三、思考

持续缺氧对太平洋西北地区海洋生物多样性有何长期生态影响？​

上升流事件的不同强度和频率如何影响缺氧的程度和严重程度？

缺氧如何与海洋酸化和海水温度上升等其他压力因素相互作用？

这些有趣的问题旨在激发你的思考，助你更深入地理解，希望能为你带来新的启示和帮助~~~

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