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由于气候变化,海洋几乎所有地方都在变暖。但在加拉帕戈斯群岛的西海岸外,有一片寒冷、富含营养的水域。这片繁荣的水域滋养着浮游植物,为群岛带来了生机。
“冷水维持着企鹅、海鬣蜥、海狮、海豹和鲸类的种群,它们无法常年在赤道生存,”厄瓜多尔圣弗朗西斯科基多大学的海洋生态学家 Judith Denkinger 说。
在过去的四十年里,这片冷水域的温度降低了约半摄氏度。它的持续存在让科学家们想知道它还能维持多久。加拉帕戈斯群岛以其生物多样性而闻名。近海水域是否会成为在变暖的世界中寻求冷水的水生动物的避难所?答案似乎是肯定的。至少在一段时间内。
地球上还有其他冷水区。其中一个位于北大西洋格陵兰岛以南,是由一股向北输送热量的全球洋流减弱引起的。但根据科罗拉多大学博尔德分校的气候科学家 Kris Karnauskas 和 Donata Giglio 领导的 一项新研究,加拉帕戈斯冷水域的形成是海底地形和地球自转的结果——这两者都不太可能因温室气体排放增加而改变。而加拉帕戈斯群岛并非唯一出现这种现象的岛屿。
在赤道沿线,一些岛屿的西侧有异常寒冷的海水。根据 Karnauskas 和 Giglio 的研究,这种冷却是由深层洋流撞击位于其路径上的岛屿引起的上升流造成的。
科学家们分析了 Argo 浮标收集的 22 年海洋温度数据,以及来自卫星、海洋滑翔机和科考船的观测数据,构建了几个赤道岛屿周围的温度剖面图,并确定了赤道潜流 (EUC) 的位置。EUC 是一股寒冷、流速快的洋流,在太平洋海平面以下约 100 米处向东流动。EUC 在赤道沿线受到科里奥利力的约束,科里奥利力是地球自转带来的惯性。这种效应使得北半球的飓风呈逆时针旋转,南半球则呈顺时针旋转。
Karnauskas 和 Giglio 的研究表明,当 EUC 接近加拉帕戈斯群岛以西 100 公里范围内时,由于岛屿的阻挡而突然增强并向上涌升。这导致该区域的水温比冷水域外的水温低 1.5°C。研究人员在西太平洋的吉尔伯特群岛以西发现了类似的、但较弱的效应。
在另一项研究中,Karnauskas 表明,在过去的几十年里,EUC 一直在增强和深化。它还向南移动了约 10 公里,使其路径与加拉帕戈斯群岛更加一致。Karnauskas 说,所有这些变化都导致了观察到的冷却现象。
对于加拉帕戈斯海洋生态系统而言,这种冷却“喜忧参半,”罗德岛布朗大学的海洋生态学家 Jon Witman 说,他并未参与这些研究。“EUC 的冷水上升流无疑具有重要的积极影响,”他说。但当与其他也导致温度下降的海洋过程(如拉尼娜现象)相结合时,冷却可能会伤害某些野生动物,例如通过冷休克导致珊瑚白化,有时甚至死亡。
在可预见的未来,这层冷水将可能有利于加拉帕戈斯群岛和其他赤道岛屿周围的生命。但 Karnauskas 说,这种冷却水正在与变暖的大气进行一场注定失败的战斗。“这种冷却趋势可能无法持续到本世纪末;它最终将被压倒,”他说。
然而,Karnauskas 建议,如果一些物种至少能得到一段时间的保护,加拉帕戈斯群岛可以成为一个基因库,用于重新播种其他地方被毁灭的海洋生态系统。“而且,能够讨论标志性的加拉帕戈斯群岛,这真是太美好了。”
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