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Sun setting over Pacific ocean
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2021年2月23日15:49

帖子邮政:高概率海洋“折价点”的威胁

赫拉博士博士马丁斯

赫拉博士博士马丁斯

23.。02.2021 | 3:49pm
Guest posts 帖子邮政:高概率海洋“折价点”的威胁

气候变化深刻地改变了海洋和海洋生态系统。其中一些变化正在快速发生,可能是可能的不可逆转。许多人正在默默地和不受注意力地进行。

最近几年,tipping points– thresholds where a small change could push a system into a completely new state – have increasingly become a focus for the climate research community.

However, these are typically thought of in terms of unlikely changes with huge global ramifications – often referred to as “low probability, high impact” events. Examples include the大西洋经济倾斜流通的放缓和快速disintegration of the West Antarctic ice sheet

在一篇新的论文中,发表在国家科学院的诉讼程序乐动体育 英超,我的共同作者和我相信我们称之为“高概率,高影响力”的潜力,这是由累积,酸化和脱氧的累积影响引起的累积点。

We present the challenge of dealing with these imminent and long-lasting changes in the Earth system, and discuss options for mitigation and management measures to avoid crossing these tipping points.

变暖,酸化和脱氧

The ocean is a giant reservoir of heat and。自工业革命开始以来,海洋已经升起了大约30-40%of the carbon dioxide (CO2) and93%的热量added to the atmosphere through human activity.

没有海洋吸收,大气变暖的规模已经更大。但这具有高成本的形式ocean warming,酸化- 碱性海洋变得更加酸性 - 和脱氧- 海洋氧气含量的地方。

The potential impact of these processes on the marine environment is记录好。然而,在某些情况下,他们可以引发许多区域举报点,对海洋生态系统和海洋运作的潜在普遍影响。

这里有些例子:

Warming

Each species has an optimal temperature range for their physiological functioning. Like humans, most marine organisms are vulnerable to warming above their optimal temperature. Without adaptation, some species will be hit hard by ocean warming. A well-known example is the威胁到热带珊瑚礁系统,如澳大利亚Great Barrier Reef, 至大众珊瑚漂白从极热。

漂白珊瑚在浅水中在巴布亚新几内亚
漂白珊瑚在浅水区在巴布亚新几内亚。信用:自然图片库/ alamy股票照片。

这些珊瑚礁系统为渔业发挥着重要作用,沿海保护,作为鱼苗,以及许多其他生态系统服务。这是如何对海洋变暖的影响延伸到最敏感的海洋生物的延伸的一个例子,在食物网上观察到范围变化从浮游植物到海洋哺乳动物

脱氧

大多数海洋生物只能存在于具有足够高浓度的溶解氧的海水中。海洋的变暖降低了氧气在水中的溶解度,减缓了海洋混合,反过来,又将氧气从表面降低到海洋内部。

此外,从农业和国内废物中的土地营养成分 - 增加了沿海地区的生物生产力,扰乱了生态系统并增强了脱氧。海洋生物的后果是巨大的,物种分布,生长,生存和繁殖能力受到负面影响

酸化

Besides being the全球变暖的主要司机,二氧化碳也会改变海洋化学,导致海水的酸化。许多海洋生物有壳体或骨骼结构,由矿物形式制成,特别容易受海洋酸化。众所周知的例子是Pteropods.– free-swimming sea snails and sea slugs – that live in the upper 10 metres of the ocean, which are akeystone speciesin the marine food web.

目前观察到的酸化条件已经存在unprecedented within the last 65m years,并预计继续并加剧for many centurieseven with the reduction of carbon emissions to net-zero.

高概率,高冲击海拔积分

While these different processes are individually a danger to marine life, in combination with other threats – such as overfishing, high nutrient input from land and invasive species – they have the potential to cause ecosystem-wide regime shifts.

In addition, extreme events – such as海洋散热器或高酸度,低氧事件 - 导致海洋生物多样性的严重后果。在全球范围内,观察到的本地和区域变化已经增加了一个实质的区域 - 和可能的全球性问题。例子包括沿海酸化和缺氧海洋“dead zones“。

下图突出了世界海洋的一些区域,这些海洋受到这些影响的威胁。

高概率海洋划分点
地图显示了高概率的潜在候选人,涉及变暖,脱氧和海洋酸化以及它们的影响。资料来源:海因等人。(20.21.)。这些数字是指本文的引用研究。

While these impacts already need dealing with today, ocean circulation patterns mean that they are also being stored up for the future.

上海混合了几十年的时间,而深海水群体从表面延长了更长的时间 - 从数百到数千年来。热量和碳的当前积累最初在海洋表面上最大。但是,通过混合和海洋电流,这种热量和碳的运输远离表面并进入更深层。

这些短期和长期时间尺度有两种后果。首先是混合不足以防止上海中的热量和碳积累。

第二种是深度混合将一些表面过热和碳传输到更大的深度,在那里可以逐渐增加持久的变化。因此,即使在强大的减排方案下,深海可能会因气候变化而不可逆转地发生变化。这些影响非常难以在这种深度监测。

可以避免这些海洋划线点吗?

While the threats to the ocean fromhuman-caused climate change有多种多样,他们还有时间最小化。我们突出了几个行动点,科学家正在为缓解行动的发展和实施做出贡献。

收到我们的自由乐动体育官网对于过去24小时的气候和能量媒体覆盖范围的摘要,或我们的摘要每周简报对于过去七天来说,我们的内容。只需在下面输入你的电子邮件:

首先,科学家正在使用楷模和观察确定发生最严重的危险的区域,也可能发生在未来。实验室和原位实验可以帮助识别生物和生态系统中的脆弱性。

其次,正在进行进展来确定用于温度,氧浓度,营养水平和酸度的关键生物的生理耐受性的重要阈值。这也提请注意全局变化的度量,超出大气二氧化碳浓度和全局平均表面温度。保持密切关注潜在的海洋划分点意味着跟踪海洋温度变化,酸化,脱氧和海洋生产力。

第三,这些威胁的沟通正在改善。虽然仍然有很大的进展 - 例如,在建立气候和海洋扫盲方面,与土着群体合作 - 研究empowering science communication解决全球挑战正在增长。

虽然正在进行前往,但需要更多的行动。我们建议解决四种系统管理和社会转型行动,以尽量减少遇到高概率,高影响的海洋提示点的可能性:

  • The highest priority for ocean damage limitation is the immediate and drastic reduction of greenhouse gas emissions – particularly CO2.
  • 为了实现减排,人类社会需要转向脱碳能源生产,可持续利用土地和海洋,以及气候友好友好的城市和区域规划。
  • 通过适当的治理结构和无缝的互动行动,需要实现缓解措施的实施。
  • 最后,这些转变需要越来越快地进行。

海因泽,C.等。(2021)海洋小费积分的安静交叉,国家科学院的诉讼程序,乐动体育 英超DOI:10.1073 / PNAS.2008478118

This work received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No. 820989. The contents of this article reflect only the author’s views – the European Commission and their executive agencies are not responsible for any use that may be made of the information it contains.

来自这个故事的Sharelines
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