拯救海洋:修复水循环是关键

气候变暖导致海洋盐度升高和更恶劣的风暴
地图上标出的海洋“沙漠”区域从1998年的1700万平方英里增加到2007年的近2000万平方英里。Graham Murdoch

随着大气变暖,水循环——海水蒸发、降雨然后再次蒸发的过程——将加剧。平均而言,海洋表面将变得更咸。蒸发掉的额外水蒸气将不成比例地降落在热带和斯堪的纳维亚等地,带来更强的风暴和更频繁的洪水。与此同时,热带地区以北和以南的地区,这些地区本来就比其他地区更咸,将变得更加咸和更热。在盐度最高的地区,现有的“沙漠”区域——那些过于咸以至于无法支撑大多数生命的区域——可能会扩大。

盐泉将叶绿素含量提高了百倍。到目前为止,科学家们在逆转水循环的强化方面所能做的,和他们能够控制天气其他任何方面的一样:没多少。但有一种技术——海洋热能转换(OTEC)——可能有所帮助。在20世纪70年代,工程师们开始使用平台式钻井平台将寒冷的深海水带到温暖的表层;其想法是利用温差驱动热机,产生能量。大规模使用OTEC可能具有降低周围地表温度的健康副作用,这将是一件好事。

“如果我们降低季节性地表温度,那么我们应该会期望水循环变得不那么强烈,”伍兹霍尔海洋研究所的海洋学家Ray Schmitt说。第一波OTEC研究随着1998年最后一个示范工厂的关闭而夭折,但现在OTEC可能正在复苏。自2009年以来,美国海军已向洛克希德·马丁公司支付了1250万美元,在夏威夷附近开发一座商业OTEC工厂;一个国际联合体正在考虑在塔希提岛建造另一座工厂。

Graham Murdoch

在盐度最高的地区,从深海抽水可能有助于创造富含生命的绿洲。2002年,日本东北大学的研究人员开始测试一个“永恒盐泉”,这是一个细管,可以将盐度较低的深层水输送到盐度更高的表层。冷水进入管道底部,变暖,然后上升——但随着变暖,它保持相对新鲜,并富含刺激叶绿素和浮游生物生长的营养物质。对于他们的项目,日本研究人员已将一个漂浮的、配备GPS的984英尺长的PVC管道部署在太平洋马里亚纳海沟区域,早期结果令人鼓舞。

“管道外围叶绿素浓度巨大,”研究团队负责人Shigenao Maruyama说。“大约是周边海域的100倍。”与OTEC一样,盐泉也只是一种权宜之计——一种处理全球变暖症状的方法,而不是解决根本问题的办法。但Maruyama对盐泉在局部修复损伤的潜力持乐观态度,并计划明年在公海用一个新的盐泉继续进行实验。

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