2018年,阿拉斯加白令海陷入混乱。

2018年,阿拉斯加白令海陷入混乱。

从各方面来看,2018 年对于阿拉斯加白令海来说都是一个极端的年份。自 1850 年以来,北太平洋水域首次几乎没有海冰。科学家追踪了全年冰层缺失对水温和鱼类种群的影响,试图弄清楚当围绕冰层构建的生态系统突然没有冰层时会发生什么。

“去年,或者说去年冬天,白令海的海冰面积是迄今为止最低的,”里克·托曼说,他最近从美国国家海洋和大气管理局的天气和气候研究岗位上退休,目前在阿拉斯加大学费尔班克斯分校的阿拉斯加气候评估和政策中心工作。从 1850 年开始重建海冰记录到现在,今年的海冰面积是史上最低的,而且“不是少了一点点,而是少了很多”。

白令海位于北太平洋,北极下方。它从阿拉斯加向西延伸至俄罗斯,南边是阿拉斯加半岛,北边是白令海峡。美国国家冰雪数据中心的科学家沃尔特·迈尔在美国宇航局的一篇文章中说,在正常年份,从白令海峡到圣马修岛将形成超过 50 万平方公里的冰。“今年消失的冰量相当于两个德克萨斯州的面积。”

形成的少量冰块在 5 月初融化了。托曼说,这并不是因为阿拉斯加经历了特别温暖的春季和夏季。部分原因可能是 2017 年阿拉斯加经历了极其暴风雨的秋季,阻止了冰层的早期形成。但托曼说,这也可能是 2016 年和 2017 年温暖、低冰层的年份,以及 2018 年温暖的冬季的结果。他说:“我们在今年夏天看到的最终结果可能是几年来形成的”,这是过去几年温暖年份海洋中储存的热量的结果。这是“正反馈循环的一个很好例子。低冰层导致低冰层。”

托曼说,冰雪融化得早,让海水有足够的时间在 5 月和 6 月阳光明媚的日子里升温,从而迎来一年中白天最长的一天。托曼说,今年秋初,白令海(及其北部的楚科奇海)的海面温度比正常水平高出 5°C。托曼说,这听起来可能并不重要,但对于海洋来说,这“相当高”。

但海冰消失的影响确实更为深远。

一层超冷水,称为冷池,通常从白令海俄罗斯一侧的阿纳德尔湾开始蔓延到白令海架底部,并向东南延伸至美国海域。在丰收年,冷池可以一直向南延伸到阿拉斯加半岛,向东延伸至布里斯托尔湾。由于冷池是由海冰形成的,因此其大小每年都会随着海冰范围的变化而变化。随着海面上的水结冰,水中的盐分会析出,形成一个极咸的层。这层水的密度非常大,会沉到海底,而且由于含盐量如此之多,以至于可以达到零度以下的温度而不会结冰。冷池定义为水温低于 2°C 的水,低于约 1°C 的水为鳕鱼和太平洋鳕鱼等鱼类提供了一道屏障,因为它们在极冷的环境下代谢不佳。

美国国家海洋和大气管理局的物理海洋学家菲利斯·斯塔贝诺说,今年冷池达到了历史最低点,紧贴着白令海最北部地区。斯塔贝诺和她的同事发现,在他们最北端的两个监测站,水温足够低,从技术上可以算作冷池,但这两个监测站的水温都比一年中这个时候的正常水温高了几度。而在这两个监测站以南 200 公里的地方,她根本没发现冷池。

美国国家海洋和大气管理局渔业局的科学家莱尔·布里特说,在某些地区,这是 37 年的水质调查以来第一次没有出现冷水池。

冷水池通常决定了白令海中不同鱼类的分布,它为鳕鱼和太平洋鳕鱼等鱼类提供了一道冷水屏障,这些鱼类集中在海架的西边,而不是向东和向北移动。它还为北极鳕鱼和北极雪蟹等喜欢寒冷咸水的物种提供了避难所。冷水池还与营养丰富的条件有关,这意味着它有利于浮游植物的生长,而浮游植物有助于形成白令海食物链的底层。

布里特和他的团队每年都会系统地调查白令海南部,打捞成网的鱼来分析其大小、重量、不同物种的数量、鱼的胃里有什么等等。不幸的是,由于预算和时间的限制,目前正在经历所有这些变化的白令海北部的研究远少于南部。美国国家海洋和大气管理局第一次对北部进行全面调查是在 2010 年。他们直到 2017 年才再次获得资金进行全面的北部调查。

今年,考虑到异常情况,布里特和他的同事凑钱做了一次快速调查。虽然结果无法与 2017 年和 2010 年的调查结果进行完全比较,但它确实提供了今年鱼类活动情况的快照估计。

“我们看到鱼类分布发生了很多变化,”布里特说。

NOAA 通过计算“总生物量”来测量物种丰度,即利用他们捕获的特定物种的鱼数量和样本的重量来估计该地区所有鱼类的质量。2010 年,冷水池比正常情况要大,狭鳕的总生物量为 34,000 公吨。2017 年,与 2018 年相似的温暖年份,这一数字跃升至 130 万公吨。今年,部分调查发现狭鳕的数量与去年相似,为 110 万公吨。

与此同时,北极鳕鱼(该地区鸟类、海洋哺乳动物和自给自足群落的主要食物来源)的数量从 2010 年的 38,000 公吨下降到 2017 年的 4,000 公吨,今年预计下降 11,000 公吨。

莱尔说,你无法仅从两个数据点得出确切的结论。目前还不清楚迁徙物种和今年异常温暖的一年对依靠捕鱼为生的人们意味着什么。例如,阿拉斯加鳕鱼是世界上最大和最重要的商业渔场之一。据美国国家海洋和大气管理局称,超市里的大部分鱼条和鱼片可能都来自这里。

但布里特表示,商业鱼类迁入新地区并不一定能使当地居民受益,因为白令海北部的社区目前还没有能力利用这种资源。而且由于尚不清楚这种趋势是否会持续,因此这些社区的人们投资开发阿拉斯加丰富渔业所需的资源是没有意义的。

白令海北部社区仍然捕获了大量他们通常寻找的鱼类。“2018 年是鲑鱼、鳟鱼、藏红花鳕鱼、红帝王蟹、鲱鱼等鱼类丰收的一年,”白令海地区原住民村庄协会 Kawerak, Inc. 的自给资源项目主管 Brandon Ahmasuk 说道。这些北部社区处于气候变化的前沿。他们所依赖的其他资源已经发生了变化——海洋哺乳动物研究员 Peter Boveng 表示,今年某些海豹物种更难找到,而苦苦挣扎的鸟类群落为自给自足采集者提供的鸟蛋也更少了。

布里特说,他们不知道明年鱼类的分布情况如何,也不知道像今年这样的温暖年份是否会影响未来的繁殖能力。为什么随着海冰和冷水池的上升,所有的鱼都向北移动?现在说还为时过早。

通过计算他和其他科学家用来追踪阿拉斯加暖水事件的模型上的数字,里克·托曼表示,如果没有人类引发的气候变化,白令海极不可能经历如此严重的冰缺失和温暖的气候。这比大规模飓风或野火更难看到,但它表明,即使是基线生态系统——我们甚至没有意识到我们依赖的生态系统——也在经历前所未有的变化。

“我将此称为一次极端气候事件,”托曼说。

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