未來海上熱浪將如何摧毀英國海洋生態系統和漁業

海洋正在以驚人的速度變暖。 2023 年打破了世界海洋的記錄，海洋溫度首次超過工業化前水平 1°C。這導致了橫跨兩個半球的一系列海洋熱浪事件的出現，這些熱浪事件從日本周圍的水域、南美洲周圍的水域以及整個更廣闊的北大西洋開始。

海洋熱浪是指海水溫度極其溫暖的時期，可能在相當局部的熱點地區形成，但也可能跨越大片海洋盆地。根據定義，它們必須持續五天才能被歸類為海洋熱浪，但一些重大事件持續了數月，在極端情況下甚至數年。

重大事件給人們帶來了災難性影響、經濟和沿海社區。例如，熱帶地區的珊瑚白化給當地帶來了巨大損失。大規模死亡或漁業的重大轉變影響了全世界的漁業，海草草甸和海帶森林的大量損失導致各國的自然資本大幅減少。

彌合我們理解上的一個關鍵差距

英國基本上已經逃脫了任何重大挑戰這可能會對海洋生態系統和藍色經濟造成顯著影響。然而，2023 年 6 月，英國和愛爾蘭海岸發生了一場短暫但激烈的事件，媒體對此進行了廣泛記錄。

這次熱浪的影響仍然未知，這凸顯了我們對英國各地過去海洋熱浪特徵及其未來潛在影響的理解存在重大差距。

在一篇文章中海洋科學前沿研究人員首次描述了英國各地的海洋熱浪及其相反的海洋寒潮的特徵。

英國水域似乎並不是整個北大西洋的主要熱點，墨西哥灣流和中央副極地環流分別經歷了最嚴重的熱浪和寒流活動。然而，當放大英國水域時，區域變化變得明顯，尤其是海洋熱浪。

平均而言，北海南部和英吉利海峽往往會經歷較長時間（約一個月）和中等強度（最高氣溫比預期高1.5°C）的熱浪，而北海東部往往會經歷較短（兩到三週）但較強烈（最高氣溫>3°C）的熱浪。

存在相當大的可變性

英國各地都有海洋熱浪的記錄，持續長達五個月，全年都會發生，甚至在冬季也是如此。在調查個別事件時，很明顯，在地點、強度、持續時間和一年中的時間方面存在相當大的變化。這種高度變異性也可以解釋葉綠素-a（浮游植物豐度的代表）的不一致反應。

我們的研究表明，葉綠素a極端值與英國水域的極端溫度值並不相符，儘管有一些跡象表明，高產事件（我們為此創造了“綠波”一詞）在北海南部和靠近海岸的地方更頻繁地發生。

對於更廣闊的北大西洋，海洋熱浪更有可能與熱帶和亞熱帶的“藍波”（低葉綠素a極端）同時出現，而寒潮更有可能與綠波同時出現在熱帶和亞熱帶地區。.

這些極端事件之間的直接關係並不一致，需要在英國各地進行更多調查。這可能是由於英國位於中高緯度地區。季節性也可能發揮著至關重要的作用。

季節差異

事件發生的時間也會極大地影響對更廣泛的海洋生態系統的影響。例如，如果海洋熱浪在盛夏發生，海草或海藻等物種的熱極限可能會被突破，這可能會導致廣泛的損害甚至死亡，這在世界其他地方都有記錄。

但如果事件發生在冬季或春季，反常的溫暖氣溫可能會引發浮游植物大量繁殖，可能導致生產力暫時提高，使漁業受益匪淺，或者導致有害藻類大量繁殖，從而產生負面影響。

我們的研究還表明，當海洋熱浪發生在相對較淺的北海南部和英吉利海峽時，近海底的氧氣濃度往往極低，這使底棲生態系統面臨更大的壓力。

對於英國其他地區來說，這種關係在今年上半年非常明顯，那裡的水柱混合良好，極端表面溫度的影響能夠到達海底。在夏季，水柱混合得不太好，使海洋熱浪的影響僅限於表面。

獨特的機會

鑑於該地區的複雜性，開展更有針對性的研究以了解海洋熱浪對海洋生態系統、藍色經濟和社會的未來影響至關重要。如果能夠確定高風險區域，就可以評估物種和沿海群落的恢復力並進行適當管理。

2023 年 6 月的海洋熱浪應該被視為警鐘。雖然這些事件似乎不像目前世界各地的其他熱浪那樣持久或強烈，但預計它們會增加。

這意味著英國面臨著一個獨特的機會，可以利用我們的領先優勢並向其他國家學習，以提高對未來極端事件的準備和響應能力。