Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Изменение глобальной средней температуры суши и океана с 1880–2011 гг. По сравнению со средним значением 1951–1980 гг. Черная линия - это среднегодовое значение, а красная линия - среднее значение за 5 лет . Зеленые полосы показывают оценки неопределенности. Источник: NASA GISS.

Влияние изменения климата на океаны предоставляет информацию о различных последствиях изменения климата для океанов . Изменение климата может повлиять на уровень моря , береговые линии , закисление океана , океанские течения , морскую воду , температуру поверхности моря , [1] приливы , морское дно , погоду и вызвать некоторые изменения в биогеохимии океана; все это влияет на функционирование общества . [2]

Уровень моря [ править ]

Основная статья: Повышение уровня моря
Волны на берегу океана
Анимированная карта с изображением океанических вод мира. Непрерывное тело воды окружая Землю , то Мировой океан делится на ряд основных областей с относительно свободного обмена между ними. Обычно насчитывается пять океанических подразделений: Тихий , Атлантический , Индийский , Арктический и Южный ; последние два из перечисленных иногда объединяются в первые три.
Энергия (тепло) добавляется к различным частям климатической системы из-за глобального потепления.

Побережья [ править ]

На повышение уровня моря влияет ряд факторов, в том числе тепловое расширение морской воды, таяние ледников и ледяных щитов на суше и, возможно, антропогенные изменения в хранении грунтовых вод .

Многие исследования прибрежных мареографов сходятся во мнении, что в течение последнего столетия уровень моря во всем мире повышался в среднем на 1-2 мм / год, отражая чистый поток тепла на поверхность суши и океанов. Соответствующие исследования, основанные на спутниковой альтиметрии, показывают, что эта скорость увеличилась примерно до 3 мм / год за последние 20 лет, за которыми ведется более полный мониторинг. [3] В недавнем обзоре литературы [4] предполагается, что 30% повышения уровня моря с 1993 года связано с тепловым расширением, а 55% - с таянием континентального льда, что является результатом глобального потепления. В другом исследовании [5] результаты оценивают теплосодержание океана.в верхних 700 метрах значительно увеличилась с 1955–2010 гг. Следует напомнить, что в этом контексте использование слова « тепло» крайне неуместно, поскольку тепло не может храниться в теле, а может передаваться только между телами. Наблюдения за изменениями «теплосодержания» океана важны для обеспечения реалистичных оценок того, как океан меняется с глобальным потеплением. Еще более недавнее исследование влияния таяния двух больших ледяных щитов на глобальный уровень моря, основанное на спутниковых измерениях колебаний силы тяжести, предполагает, что только таяние этих ледяных покровов приводит к повышению глобального уровня моря примерно на 1 мм в год. [6] В недавнем исследовании моделирования [7]ученые использовали модель земной системы для изучения нескольких переменных состояния океана, одной из которых было «теплосодержание» океанов за последние несколько сотен лет. Модель земной системы включала атмосферу, процессы на земной поверхности и другие компоненты земли, чтобы сделать ее более реалистичной и похожей на наблюдения. Результаты их модельного моделирования показали, что с 1500 г. «теплосодержание» океана в верхних 500 м увеличилось.

Связь между повышением уровня моря и тепловым расширением океана следует из закона Чарльза (также известного как закон объемов), который просто утверждает, что объем данной массы пропорционален ее температуре. Этот вклад в уровень моря контролируется океанографами с помощью ряда приборов для измерения профилей температуры, которые затем собираются в национальных центрах данных, таких как Национальный центр океанографических данных США . По оценкам Пятого оценочного доклада Международной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), верхняя часть океана (поверхность до глубины 750 м) за последние 40 лет нагревается на 0,09–0,13 градуса Цельсия за десятилетие. [8]Другие процессы, важные для влияния на глобальный уровень моря, включают изменения в хранении подземных вод, включая плотины и водохранилища.

Глобальное потепление также оказывает огромное влияние на таяние ледников и ледяных щитов. Более высокие глобальные температуры расплава ледники , такие как один в Гренландии , [9] , которые текут в океан, добавляя к количеству морской воды. Большое повышение (порядка нескольких футов) уровня мирового океана создает множество угроз. По данным американского Агентства по охране окружающей среды (EPA), «такое повышение будет затопление прибрежных водно - болотных угодий и низин , подрывать пляжи , повышает риск наводнений , а также увеличить соленость эстуарии , водоносных горизонтов , а также водно - болотных угодий». [10]Сезонные циклы тесно связаны с сезонными изменениями температуры морского льда и поверхности моря. Время и амплитуда сезонного цикла изменились из-за глобального потепления.

На глобальное повышение уровня моря накладывается сильная региональная и десятилетняя изменчивость, которая может привести к снижению уровня моря вдоль конкретной береговой линии со временем (например, вдоль восточного побережья Канады) или к повышению быстрее, чем в среднем в мире. К регионам, в которых за последние два десятилетия наблюдалось быстрое повышение уровня моря, относятся западная тропическая часть Тихого океана и северо-восточное побережье Соединенных Штатов. Эти региональные колебания уровня моря являются результатом многих факторов, таких как скорость местного осаждения, геоморфология , послеледниковый отскок и прибрежная эрозия . Сильные штормы, такие как ураган «Сэнди» в восточной части Атлантического океана, могут резко изменить береговую линию и повлиять на повышение уровня моря.

Прибрежные районы больше всего пострадают от повышения уровня моря. Повышение уровня моря у берегов континентов, особенно Северной Америки , намного более значимо, чем в среднем по миру. По оценкам Международной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) за 2007 год , «в следующем столетии глобальный средний уровень моря поднимется на 0,6–2 фута (0,18–0,59 метра). [11] Однако вдоль побережья Средней Атлантики и Персидского залива в США уровень моря поднялся за последнее столетие на 5–6 дюймов больше, чем в среднем в мире. Это связано с оседанием прибрежных земель. [11]Уровень моря вдоль тихоокеанского побережья США также повысился больше, чем в среднем в мире, но меньше, чем вдоль атлантического побережья. Это можно объяснить различной окраиной континентов вдоль обоих побережий; континентальная окраина атлантического типа характеризуется широким пологим континентальным шельфом, тогда как континентальная окраина тихоокеанского типа включает узкий шельф и склон, спускающийся в глубокую траншею. [12] Поскольку прибрежные районы с низким уклоном должны отступать быстрее, чем районы с более высоким уклоном, атлантическое побережье более уязвимо для повышения уровня моря, чем побережье Тихого океана. [13]

Общество [ править ]

Повышение уровня моря в прибрежных районах имеет последствия для широкого круга местообитаний и жителей. Во-первых, повышение уровня моря окажет серьезное влияние на пляжи - место, которое люди любят посещать в рекреационных целях, и лучшее место для покупки недвижимости. Это идеальное место для жизни на побережье из-за более умеренного климата и приятных пейзажей, но прибрежная недвижимость находится под угрозой эрозии земли и повышения уровня моря. Поскольку угроза, исходящая от повышения уровня моря, стала более заметной, владельцы собственности и местные власти приняли меры, чтобы подготовиться к худшему. Например, «штат Мэн ввел в действие политику, согласно которой прибрежные здания должны быть перемещены, чтобы пляжи и водно-болотные угодья могли перемещаться вглубь суши на возвышенности». [10]Кроме того, многие прибрежные государства добавляют песок на свои пляжи, чтобы нейтрализовать береговую эрозию , и многие владельцы недвижимости возвели свои конструкции в низинных районах. В результате эрозии и разрушения собственности из-за сильных штормов на прибрежных землях правительства стали покупать землю и переезжать в глубь страны. [14] В настоящее время моря поглощают большую часть антропогенного углекислого газа, который затем влияет на изменение температуры. Океаны хранят 93 процента этой энергии [15], что помогает поддерживать жизнь на планете за счет снижения температуры.

Еще одна важная прибрежная среда обитания, которой угрожает повышение уровня моря, - это водно-болотные угодья, которые «встречаются на окраинах эстуариев и других прибрежных территорий, защищенных от открытого океана и включают болота, приливные отмели, прибрежные болота и заливы». [16] Водно-болотные угодья чрезвычайно уязвимы к повышению уровня моря, поскольку они находятся в пределах нескольких футов от уровня моря. Угроза водно-болотным угодьям серьезна из-за того, что они представляют собой высокопродуктивные экосистемы., и они имеют огромное влияние на экономику прилегающих территорий. Водно-болотные угодья в США быстро исчезают из-за роста жилищного строительства, промышленности и сельского хозяйства, а повышение уровня моря способствует этой опасной тенденции. В результате повышения уровня моря внешние границы водно-болотных угодий имеют тенденцию к эрозии, образуя новые водно-болотные угодья, расположенные в глубине суши. Согласно EPA, «количество вновь созданных водно-болотных угодий, однако, может быть намного меньше, чем утраченная площадь водно-болотных угодий, особенно в развитых районах, защищенных переборками, дамбами и другими сооружениями, которые не позволяют новым водно-болотным угодьям формироваться внутри страны». [17] При оценке повышения уровня моря на 50 см (20 дюймов) в течение следующего столетия США потеряют от 38% до 61% существующих прибрежных водно-болотных угодий. [18]

Повышение уровня моря отрицательно скажется не только на прибрежной собственности и экономике, но и на наших запасах пресной воды. Согласно EPA, «Повышение уровня моря увеличивает соленость как поверхностных, так и грунтовых вод из-за вторжения соленой воды». [17] Таким образом, прибрежные эстуарии и водоносные горизонты подвержены высокому риску стать слишком засоленными.от повышения уровня моря. Что касается эстуариев, увеличение солености может угрожать водным животным и растениям, которые не переносят высокие уровни солености. Водоносные горизонты часто служат основным источником воды для окружающих территорий, таких как водоносный горизонт Бискейн Флориды, который получает пресную воду из Эверглейдс, а затем снабжает водой Флорида-Кис. Повышение уровня моря приведет к затоплению низменных районов Эверглейдс, а соленость в некоторых частях водоносного горизонта значительно увеличится. [17]Значительное повышение уровня моря и уменьшение количества пресной воды вдоль побережья Атлантического океана и Персидского залива сделают эти районы непригодными для проживания. Многие экономисты предсказывают, что глобальное потепление станет одной из основных экономических угроз для Западного побережья, особенно для Калифорнии. "Низменные прибрежные районы, такие как побережье Мексиканского залива, особенно уязвимы для повышения уровня моря и сильных штормов - и эти риски отражаются в повышении страховых ставок и премий. Во Флориде, например, средняя цена домовладельцев 'политика увеличилась на 77 процентов в период с 2001 по 2006 год ". [19]

Глобальная проблема [ править ]

Поскольку повышение уровня моря представляет собой насущную проблему не только для прибрежных сообществ, но и для всего населения мира, было проведено множество научных исследований для анализа причин и последствий повышения уровня моря. Геологическая служба США провела такие исследования, обращаясь к прибрежной уязвимости к повышению уровня моря и включающий шесть физических переменных для анализа изменения уровня моря: геоморфологии; прибрежный склон (в процентах); скорость относительного подъема уровня моря (мм / год); скорость эрозии и ускорения береговой линии (м / год); средний диапазон приливов и отливов (м); и средняя высота волны (м). [20]Исследование проводилось на различных побережьях США, и его результаты очень полезны для использования в будущем. Вдоль тихоокеанского побережья наиболее уязвимыми районами являются низменные пляжи, и «их уязвимость в первую очередь зависит от геоморфологии и прибрежного склона». [21] Что касается исследований, проведенных вдоль Атлантического побережья, наиболее уязвимые районы для повышения уровня моря были обнаружены вдоль Срединно-Атлантического побережья (от Мэриленда до Северной Каролины) и Северной Флориды, поскольку это «обычно высокоэнергетические береговые линии. где региональный прибрежный склон невысок и где основным типом рельефа является барьерный остров ». [22]Что касается побережья Персидского залива, наиболее уязвимые районы находятся вдоль побережья Луизианы и Техаса. Согласно результатам, «наиболее уязвимыми районами, как правило, являются нижние пляжи и болотистые районы; их восприимчивость в первую очередь зависит от геоморфологии, берегового уклона и скорости относительного повышения уровня моря ». [23]

Многие гуманитарии и защитники окружающей среды считают, что политическая политика должна играть большую роль в сокращении выбросов двуокиси углерода. Люди имеют существенное влияние на повышение уровня моря, потому что мы выбрасываем в атмосферу увеличивающийся уровень углекислого газа в результате использования автомобилей и промышленности. Повышенное количество углекислого газа в атмосфере приводит к более высоким глобальным температурам, что затем приводит к тепловому расширению морской воды и таянию ледников и ледяных щитов.

Океанские течения [ править ]

В течение в Мировом океане является результатом различных температур , связанных с изменением широтами нашей планеты. Поскольку атмосфера нагревается ближе всего к экватору , горячий воздух на поверхности нашей планеты нагревается, заставляя его подниматься и втягивать более холодный воздух, чтобы занять свое место, создавая так называемые циркуляционные ячейки . [24] Это в конечном итоге приводит к тому, что воздух у полюсов становится значительно холоднее, чем на экваторе.

Характер ветра, связанный с этими ячейками циркуляции, вызывает поверхностные течения [25], которые выталкивают поверхностные воды в более высокие широты, где воздух более холодный. Это достаточно охлаждает воду до уровня, в котором она способна растворять больше газов и минералов, в результате чего она становится очень плотной по сравнению с водами более низких широт, что, в свою очередь, заставляет ее опускаться на дно океана, образуя то, что известно как Глубокие воды Северной Атлантики (NADW) на севере и донные воды Антарктики (AABW) на юге. [26]Обусловленные этим опусканием и апвеллингом, происходящим в более низких широтах, а также движущей силой ветров на поверхностных водах, океанские течения заставляют воду циркулировать по всему морю. Когда в уравнение добавляется глобальное потепление, происходят изменения, особенно в регионах, где образуется глубокая вода. С потеплением океанов и последующим таянием ледников и полярных ледяных шапок , все больше и больше пресной воды выбрасывается в высокоширотные районы, где образуется глубокая вода. Эта дополнительная вода, которая попадает в химическую смесь, разбавляет содержимое воды, поступающей из более низких широт, уменьшая плотность поверхностной воды. Следовательно, вода опускается медленнее, чем обычно. [27]

Важно отметить, что океанические течения обеспечивают жизнь необходимыми питательными веществами, чтобы поддерживать себя в более низких широтах. [28] Если течение замедлится, меньшее количество питательных веществ будет доставлено для поддержания жизни океана, что приведет к разрушению пищевой цепи и непоправимому ущербу для морской экосистемы . Более медленное течение также означает меньшую фиксацию углерода . Естественно, океан - это самый большой сток, в котором хранится углерод. Когда вода насыщается углеродом, избытку углерода некуда девать, потому что течения не приносят достаточно пресной воды, чтобы исправить избыток. Это вызывает повышение содержания углерода в атмосфере, что, в свою очередь, вызывает положительную обратную связь, которая может привести кбезудержный парниковый эффект . [29]

Подкисление океана [ править ]

Скорость, с которой будет происходить закисление океана, может зависеть от скорости потепления поверхности океана, потому что химическое равновесие, определяющее pH морской воды, зависит от температуры. [30] Более сильное потепление морской воды может привести к меньшему изменению pH при заданном увеличении CO 2 . [30]

Еще один эффект глобального потепления на углеродный цикл - закисление океана . [ уточнить ] [ необходима цитата ] Океан и атмосфера постоянно действуют, чтобы поддерживать состояние равновесия, поэтому повышение содержания углерода в атмосфере естественным образом ведет к увеличению содержания углерода в океане. Когда диоксид углерода растворяется в воде, он образует ионы водорода и бикарбоната, которые, в свою очередь, распадаются на ионы водорода и карбоната. [31]Все эти дополнительные ионы водорода увеличивают кислотность океана и затрудняют выживание планктонных организмов, которые зависят от карбоната кальция для формирования своих панцирей. Уменьшение основы пищевой цепи, опять же, будет разрушительным для экосистем, к которым они принадлежат. При меньшем количестве фотосинтезирующих организмов, присутствующих на поверхности океана, меньше углекислого газа будет преобразовано в кислород, что позволит не контролировать выбросы парниковых газов.

Принимаются меры для борьбы с потенциально разрушительными последствиями закисления океана, и ученые всего мира объединяются для решения проблемы, известной как «злой двойник глобального потепления». [32]

Между 1750 и 2000 годами рН поверхности океана снизился примерно на 0,1, с примерно 8,2 до примерно 8,1. [33] pH поверхности океана, вероятно, не был ниже 8,1 в течение последних 2 миллионов лет. [33] Прогнозы предполагают, что pH поверхности океана может снизиться еще на 0,3–0,4 единицы к 2100 году. [34] Подкисление океана может угрожать коралловым рифам , рыбным промыслам , охраняемым видам и другим природным ресурсам, представляющим ценность для общества.[35] [36]

Эффекты подкисления [ править ]

Последствия закисления океана можно увидеть уже сейчас, и они проявляются с самого начала промышленной революции, когда уровень pH в океане снизился на 0,1 со времен доиндустриальной революции. [37] Эффект, называемый обесцвечиванием кораллов, можно увидеть на Большом Барьерном рифе в Австралии, где уже проявляются эффекты подкисления океана. Обесцвечивание кораллов - это когда одноклеточные организмы, из которых состоит коралл, начинают отмирать и оставляют коралл, придавая ему белый цвет. [38]Эти одноклеточные организмы важны для кораллов, чтобы питаться и получать правильное питание, необходимое для выживания, в результате чего коралл остается слабым и недоедающим. Это приводит к тому, что кораллы становятся слабее, и они легче умирают, и меньше защищают организмы, которые зависят от кораллов как убежища и защиты. Повышенная кислотность также может растворять оболочку организма, угрожая целым группам моллюсков и зоопланктона и, в свою очередь, создавая угрозу для пищевой цепи и экосистемы.

Без прочных раковин выживание и рост становятся все более сложной задачей для морских обитателей, которые зависят от кальцинированных раковин. Популяции этих животных становятся меньше, а отдельные представители вида слабеют. Рыбы, которые полагаются на этих более мелких животных, строящих раковины, в качестве пищи, теперь имеют меньший запас, а животные, которым нужны коралловые рифы в качестве убежища, теперь имеют меньшую защиту. Последствия закисления океана уменьшают численность морской флоры и фауны и могут вызвать экономические потрясения, если вымернет достаточное количество рыбы, что может нанести серьезный ущерб мировой экономике, поскольку рыбная промышленность зарабатывает большие деньги во всем мире.

Подкисление океана также может оказывать влияние на личинок морских рыб. Это внутренне влияет на их обонятельные системы, что является важной частью их развития, особенно на начальном этапе их жизни. Личинки оранжевой рыбы-клоуна в основном обитают на океанических рифах, окруженных растительными островами. [39] Используя обоняние, личинки, как известно, способны обнаруживать различия между рифами, окруженными растительными островами, и рифами, не окруженными растительными островами. [39]Личинки рыбы-клоуна должны уметь различать эти два места назначения, чтобы иметь возможность определить место, подходящее для их роста. Еще одно применение обонятельной системы морских рыб - помочь определить разницу между их родителями и другими взрослыми рыбами, чтобы избежать инбридинга.

В экспериментальном аквариуме Университета Джеймса Кука рыб-клоунов содержали в морской воде без каких-либо манипуляций, pH которой достиг 8,15 ± 0,07, что аналогично текущему уровню pH океана. Чтобы проверить влияние различных уровней pH, морская вода была доведена до трех различных уровней pH, включая неизменяемый pH. Два противоположных уровня pH соответствуют моделям изменения климата, которые предсказывают будущие уровни CO2 в атмосфере. [39] В 2100 году модель предсказывает, что мы потенциально можем получить уровни CO2 на уровне 1000 ppm, что коррелирует с pH 7,8 ± 0,05. В следующем столетии мы можем получить уровень CO2 на уровне 1700 частей на миллион, что коррелирует с pH 7,6 ± 0,05. [39]

Результаты этого эксперимента показывают, что, когда личинки подвергаются воздействию pH 7,8 ± 0,05, их реакция на сигналы окружающей среды резко отличается от реакции личинок на сигналы при неизменяемом pH. Мало того, что они оказали влияние на их реакцию на сигналы окружающей среды, но и их реакция на родительские сигналы также была искажена по сравнению с личинками, выращенными при неуправляемом pH 8,15 ± 0,07. При pH 7,6 ± 0,05 личинки не реагировали ни на какие сигналы. Эти результаты показывают негативные последствия, которые могут быть в будущем для личинок морских рыб.

Кислородное истощение [ править ]

Прогнозируется, что деоксигенация океана увеличит гипоксию на 10% и утроит субкислородную воду (концентрация кислорода на 98% ниже средней поверхностной концентрации) на каждый 1 ° C потепления в верхних слоях океана. [40]

Морская жизнь [ править ]

Примеры прогнозируемых воздействий и факторов уязвимости рыболовства, связанных с изменением климата

Исследования показывают, что повышение температуры океана сказывается на морской экосистеме . Исследование изменений фитопланктона в Индийском океане указывает на сокращение до 20% морского фитопланктона за последние шесть десятилетий. [41]Летом западная часть Индийского океана является домом для одной из самых больших концентраций морского фитопланктона в мире по сравнению с другими океанами в тропиках. Повышенное потепление в Индийском океане усиливает стратификацию океана, что препятствует смешиванию питательных веществ в эвфотической зоне, где достаточно света для фотосинтеза. Таким образом, первичное производство ограничено, и вся трофическая сеть региона нарушена. Если быстрое потепление продолжится, эксперты прогнозируют, что Индийский океан превратится в экологическую пустыню и перестанет быть продуктивной. [41]В том же исследовании рассматривается резкое сокращение вылова тунца в Индийском океане за последние полвека. Это сокращение в основном связано с увеличением промышленного рыболовства, поскольку потепление океана создает дополнительный стресс для видов рыб. Эти показатели показывают снижение на 50-90% за 5 десятилетий. [41]

В исследовании, описывающем обусловленные климатом тенденции в современной продуктивности океана, рассматривались изменения чистой первичной продукции (NPP) глобального океана, обнаруженные в результате спутниковых измерений цвета океана с 1997 по 2006 год [42].Эти измерения могут использоваться для количественной оценки продуктивности океана в глобальном масштабе и соотнесения изменений с факторами окружающей среды. Они обнаружили первоначальное увеличение ЧПП с 1997 по 1999 год, за которым последовало непрерывное снижение продуктивности после 1999 года. Эти тенденции вызваны обширными стратифицированными низкоширотными океанами и тесно связаны с изменчивостью климата. Эта взаимосвязь между физической средой и биологией океана влияет на доступность питательных веществ для роста фитопланктона, поскольку эти факторы влияют на колебания температуры и стратификации верхних слоев океана. [42] Тенденции к снижению продуктивности океана после 1999 года, наблюдаемые в этом исследовании, могут дать представление о том, как изменение климата может повлиять на морскую жизнь в будущем.

Последствия опасности морской жизни в обществе.

Как указывалось ранее, морская жизнь сокращается в процентном отношении с течением времени из-за увеличения загрязнения океана, являющегося основным компонентом пластика, который поедают морские животные. [43] Наряду с морской жизнью, люди также страдают от загрязнения океана. Одна из крупнейших отраслей производства животных белков, так как это промышленность морепродуктов, пострадала, так как морская жизнь сокращается, и прогнозируется, что, если они продолжат использовать вредные методы, которые используются, к 2048 году существует вероятность того, что океан останется без рыбы. [44] Индустрия морепродуктов оказывает большое влияние на пищевую промышленность мира, обеспечивая продуктами питания около 3 миллиардов человек. [45]Одна из многих известных и популярных диет - это пескатарианская диета, в которую приверженцы вегетарианской диеты добавляют рыбу или другие виды морепродуктов, чтобы получить питательные вещества из рыбы. [46] Если дело доходит до того момента, когда промышленность морепродуктов продолжает расти, поскольку все больше людей присоединяются к этому типу пищевых тенденций и едят больше рыбы (больший спрос означает больше производства [47]), и используя методы, которые ухудшают морскую жизнь, помимо поимки животных, мы окажемся в точке невозврата: там, где морская жизнь вымерла, и мы, люди, не сможем потреблять такой хороший источник белка, чтобы удовлетворить необходимые потребности. Загрязнение океана не означает, что наносится ущерб только морской жизни, но также и то, что мы, люди, лишаем себя огромной привилегии, поскольку это морепродукты и морская жизнь.

Погода [ править ]

Глобальное потепление также влияет на погодные условия, поскольку они связаны с циклонами . Ученые обнаружили, что, хотя циклонов было меньше, чем в прошлом, интенсивность каждого циклона возросла. [48] Упрощенное определение того, что означает глобальное потепление для планеты, состоит в том, что более холодные регионы станут теплее, а более теплые регионы станут намного теплее. [49] Однако есть также предположение, что может быть и обратное. Более теплая земля может служить для умеренных температур во всем мире. Еще многое не известно о климате Земли, потому что создавать климатические модели очень сложно. Таким образом, прогнозирование последствий глобального потепления для нашей планеты по-прежнему является неточной наукой. [50]Глобальное потепление также увеличивает количество опасностей в океане. Это увеличило количество тумана на уровне моря, что затрудняет навигацию судов, не врезаясь в другие лодки или другие объекты в океане. Теплота и сырость земли заставляют туман приближаться к поверхности океана. Когда идет дождь, земля становится влажной, затем теплый воздух поднимается вверх, оставляя слой холодного воздуха, который превращается в туман, создавая небезопасный океан для путешествий и условий работы в океане. [51] Это также приводит к тому, что океан вызывает больше наводнений из-за того, что он нагревается, и ледники ледникового периода теперь тают, что приводит к повышению уровня моря, что приводит к тому, что океан захватывает часть суши. и пляжи. [52]Ледники тают с угрожающей скоростью, из-за чего уровень океана поднимается быстрее, чем прогнозировалось. Внутри этого льда есть следы пузырьков, заполненных CO 2 , которые затем выбрасываются в атмосферу, когда они тают, вызывая парниковый эффект, который нарастает еще быстрее. [53]

Региональные погодные условия по всему миру также меняются из-за потепления тропических океанов. Теплый бассейн Indo-Pacific стремительно прогревается и расширяется в течение последних десятилетий, в основном в связи с увеличением выбросов углерода в результате сжигания ископаемого топлива. [54] Теплый бассейн увеличился почти вдвое, с площади 22 миллионов км 2 в 1900–1980 годах до площади 40 миллионов км 2 в 1981–2018 годах. [55] Это расширение тёплого бассейна изменило глобальные модели осадков, изменив жизненный цикл Мэдден-Джулианской осцилляции (MJO), которая является наиболее доминирующим режимом погодных колебаний, возникающих в тропиках.

Морское дно [ править ]

Дополнительная информация: Морское дно § Отложения

Известно, что климат влияет на океан, а океан влияет на климат. Из-за изменения климата , поскольку океан становится теплее, это также влияет на морское дно . Из-за парниковых газов, таких как углекислый газ, это потепление окажет влияние на бикарбонатный буфер океана. Бикарбонатный буфер - это концентрация ионов бикарбоната, которая поддерживает баланс кислотности океана в диапазоне pH 7,5–8,4. [56]Добавление углекислого газа в воду океана делает океаны более кислыми. Повышенная кислотность океана вредна для планктонных организмов, которые зависят от кальция для формирования своих панцирей. Кальций растворяется с очень слабыми кислотами, и любое повышение кислотности океана губительно для известковых организмов. Повышенная кислотность океана приведет к уменьшению глубины компенсации кальцита (CCD), вызывая растворение кальцита на мелководье. [56] Это окажет большое влияние на известковый ил в океане, потому что сам осадок начнет растворяться.

Прогнозы [ править ]

Географическое распределение потепления поверхности в течение 21 века, рассчитанное с помощью климатической модели HadCM3, если для экономического роста и выбросов парниковых газов предполагается обычный сценарий ведения бизнеса. На этом рисунке глобальное среднее потепление соответствует 3,0 ° C (5,4 ° F).

Прогнозируется повышение температуры на 1,5 ° C по сравнению с доиндустриальными уровнями [ по данным кого? ] сделать невозможным существование 10% рыб в их типичном географическом ареале. Прогнозируется, что повышение температуры на 5 ° C выше этого уровня сделает невозможным существование 60% рыб в их географическом ареале. Основная причина - недостаток кислорода как одно из последствий повышения температуры. Кроме того, ожидается, что изменение температуры и уменьшение содержания кислорода произойдут слишком быстро для эффективной адаптации пораженных видов. Рыбы могут мигрировать в более прохладные места, но не всегда есть подходящие нерестилища . [57]

Если температура океана повысится, это будет иметь эффект прямо под дном океана и позволит добавить еще один парниковый газ, метан . Метан был обнаружен под гидратом метана , замороженным метаном и водой под дном океана. С потеплением океана этот гидрат метана начнет таять и выделять газообразный метан, способствуя глобальному потеплению. [58] Однако недавние исследования показали, что поглощение CO2 превышает выбросы метана в этих областях океана, вызывая общее снижение глобального потепления. [59]Повышение температуры воды также окажет разрушительное воздействие на различные океанические экосистемы, такие как коралловые рифы. Прямым следствием этого является обесцвечивание кораллов на этих рифах, которые живут в узком температурном диапазоне, поэтому небольшое повышение температуры будет иметь серьезные последствия в этих средах. Обесцвечивание кораллов происходит потому, что кораллы теряют 60–90% своих зооксантелл из-за различных факторов стресса, одним из которых является температура океана. Если обесцвечивание будет продолжительным, коралловый хозяин погибнет. [60]

Хотя это и не определено, другим следствием изменения климата может быть рост, токсичность и распространение вредоносного цветения водорослей. [61] Цветение водорослей оказывает серьезное воздействие не только на морские экосистемы, убивая морских животных и рыб с их токсинами, но также и на человека. Некоторые из этих цветов истощают кислород вокруг себя до уровня, достаточно низкого, чтобы убить рыбу.

См. Также [ править ]

  • Воздействие глобального потепления на морских млекопитающих
  • История науки об изменении климата
  • Указатель статей об изменении климата
  • Морская волна тепла
  • Талая вода
  • Полярные пакеты со льдом
  • Повышение уровня моря
  • Отключение термохалинной циркуляции
  • Специальный доклад об океане и криосфере в условиях меняющегося климата
  • Мировой океан
  •  Портал об изменении климата
  •  Портал океанов

Ссылки [ править ]

  1. ^ Где жара? В океанах! 11 апреля 2013 г. USA Today
  2. ^ Мора, C .; и другие. (2013). «Уязвимость биотики и человека к прогнозируемым изменениям в биогеохимии океана в 21 веке» . PLOS Биология . 11 (10): e1001682. DOI : 10.1371 / journal.pbio.1001682 . PMC  3797030 . PMID  24143135 .
  3. ^ Николс, Роберт Дж .; Казенав, Анни (18 июня 2010 г.). «Повышение уровня моря и его влияние на прибрежные зоны» . Научный журнал . 328 (5985): 1517–1520. Bibcode : 2010Sci ... 328.1517N . DOI : 10.1126 / science.1185782 . PMID 20558707 . S2CID 199393735 .  
  4. ^ Cazenave, Энни; Лловел, Уильям (2010). «Современное повышение уровня моря». Анну. Преподобный Mar. Sci . 2 : 145–173. Bibcode : 2010ARMS .... 2..145C . DOI : 10.1146 / annurev-marine-120308-081105 . PMID 21141661 . 
  5. ^ Состояние климата в 2008 г.
  6. ^ Гарднер, Алекс С .; Мохолдт, Гейр; Когли, Дж. Грэм; и другие. (2013). «Сверенная оценка вклада ледников в повышение уровня моря: с 2003 по 2009 год» (PDF) . Наука . 340 (6134): 852–857. Bibcode : 2013Sci ... 340..852G . DOI : 10.1126 / science.1234532 . PMID 23687045 . S2CID 206547524 .   
  7. ^ Седлачек, Ян; Мысак, Лоуренс А. (2009). «Модельное исследование Малого ледникового периода и последующих периодов: изменения« теплосодержания »океана, гидрографии и циркуляции с 1500 г.» (PDF) . Климатическая динамика . 33 (4): 461–475. Bibcode : 2009ClDy ... 33..461S . DOI : 10.1007 / s00382-008-0503-6 . ЛВП : 20.500.11850 / 86413 . S2CID 128424704 .  
  8. ^ </ http://www.ipcc.ch/report/ar5/wg1/ >
  9. ↑ Редкий всплеск таяния ледникового щита Гренландии, 24 июля 2012 г. New York Times
  10. ^ a b ( Тит 1989 , с. 119)
  11. ^ a b « Прибрежные зоны и повышение уровня моря », Агентство по охране окружающей среды США, 14 апреля 2011 г.
  12. ^ Tripati, Aradhna, Lab 5¬-Istostasy, физиография Чтение, E & SSCI15-1, UCLA , 2012
  13. ^ « Национальная оценка уязвимости прибрежной зоны к подъему уровня моря: Предварительные результаты для тихоокеанского побережья США ,» Геологическая служба США , 2001
  14. ^ Робертсон, Рики. "Изменения урожаев National Geographic" . National Geographic . «Мэдисон» . Проверено 3 марта +2016 .
  15. ^ Крис Муни и Брэди Деннис, Новое исследование обнаружило сильное накопление тепла в океанах, что предполагает более высокие темпы глобального потепления WaPo , 31 октября 2018 г.
  16. ^ ( Трухильо и Турман 2005 , стр. 335)
  17. ^ a b c "Прибрежные зоны и повышение уровня моря", EPA
  18. ^ ( Трухильо и Турман 2005 , стр. 336)
  19. ^ Коплин, Келли. «Как изменение климата повлияет на стоимость дома» . Стэнфордский университет . Проверено 27 октября 2013 .
  20. ^ " Национальная оценка уязвимости прибрежных районов к повышению уровня моря: предварительные результаты для тихоокеанского побережья США ", Геологическая служба США
  21. ^ Национальная оценка уязвимости прибрежных районов к повышению уровня моря: предварительные результаты для тихоокеанского побережья США , Геологическая служба США
  22. ^ " Национальная оценка уязвимости прибрежных районов к повышению уровня моря: предварительные результаты для атлантического побережья США ", Геологическая служба США
  23. ^ " Национальная оценка уязвимости прибрежных районов к повышению уровня моря: предварительные результаты для побережья Мексиканского залива США ", Геологическая служба США
  24. ^ ( Трухильо и Турман 2008 , стр.172)
  25. ^ ( Трухильо и Турман 2008 , стр.207)
  26. Перейти ↑ Talley, L. (2000). Sio 210, тема 5: Циркуляция и водные массы в Северной Атлантике. термохалинное форсирование .
  27. Перейти ↑ Roach, J. (2005, 27 июня). Согласно исследованию, глобальное потепление может изменить атлантические течения .
  28. ^ ( Трухильо и Турман 2008 , стр.216)
  29. ^ Canadell, JGдр (2007, 1 ноября). Поглощает ли океан углеродный сток?
  30. ^ a b Хамфрис, член парламента (2016). «Чувствительность климата и скорость закисления океана: будущие воздействия и последствия для экспериментального дизайна» . Журнал ICES по морским наукам . 74 (4): 934–940. DOI : 10.1093 / icesjms / fsw189 .
  31. ^ ( Трухильо и Турман 2008 , стр.151)
  32. ^ «2013 20 июля - Блог новостей Clear The Air» . Проверено 29 ноября 2020 .
  33. ^ a b Введение, в Zeebe 2012 , стр. 142
  34. ↑ Закисление океана, в: Краткое изложение, в Good & others 2010 , p. 14
  35. ^ Окисление океана, в: гл. 2. Наш изменяющийся климат , в NCADAC 2013 , стр. 69–70.
  36. ^ * ЮНЕП 2010
    • 5. Закисление океана, в Good & others 2010 , pp. 73–81.
    • ИПД 2009 г.
  37. ^ "Страница выбора издательской службы EBSCO" . web.a.ebscohost.com . Проверено 21 апреля 2016 .
  38. ^ "Страница выбора издательской службы EBSCO" . web.a.ebscohost.com . Проверено 21 апреля 2016 .
  39. ^ a b c d Munday, Филип Л. (2009). «Подкисление океана ухудшает обонятельную дискриминацию и способность морских рыб к самонаведению» (PDF) . Труды Национальной академии наук . 106 (6): 1848–52. Bibcode : 2009PNAS..106.1848M . DOI : 10.1073 / pnas.0809996106 . PMC 2644126 . PMID 19188596 .   
  40. ^ Deutsch; и другие. (2011). "Климатическая изменчивость гипоксии океана". Наука . 333 (6040): 336–39. Bibcode : 2011Sci ... 333..336D . DOI : 10.1126 / science.1202422 . PMID 21659566 . S2CID 11752699 .  
  41. ^ a b c Рокси, МК (2016). «Снижение первичной продуктивности морской среды из-за быстрого потепления над тропическим районом Индийского океана» (PDF) . Письма о геофизических исследованиях . 43 (2): 826–833. Bibcode : 2016GeoRL..43..826R . DOI : 10.1002 / 2015GL066979 .
  42. ^ a b Беренфельд, Майкл Дж. (декабрь 2006 г.). «Климатические тенденции в современной продуктивности океана». Природа . 444 (7120): 752–755. Bibcode : 2006Natur.444..752B . DOI : 10.1038 / природа05317 . PMID 17151666 . S2CID 4414391 .  
  43. ^ "Загрязнение моря, объяснено" . National Geographic . 2019-08-02 . Проверено 7 апреля 2020 .
  44. Перейти ↑ Humphreys, MP (2016). «Чувствительность климата и скорость закисления океана: будущие воздействия и последствия для экспериментального дизайна» . Журнал ICES по морским наукам . 74 (4): 934–940. DOI : 10.1093 / icesjms / fsw189 .
  45. ^ «Устойчивые морепродукты | Промышленность | WWF» . Всемирный фонд дикой природы . Проверено 7 апреля 2020 .
  46. ^ "Что такое пескатарианская диета?" . BBC Good Food . Проверено 7 апреля 2020 .
  47. ^ Чаппелоу, Джим. «Узнайте о законе спроса и предложения» . Инвестопедия . Проверено 7 апреля 2020 .
  48. ^ Webster, PJ et al. (2005). Изменения количества, продолжительности и интенсивности тропических циклонов в условиях потепления .
  49. ↑ ( Трухильо и Турман, 2008 , с. 194)
  50. ^ ( Трухильо и Турман 2008 , стр.195)
  51. ^ Реннер, Джефф (1993). Северо-западная морская погода . Альпинисты. С. 71–72.
  52. ^ Кольер, Майкл (2002). Наводнения, засухи и изменение климата . Издательство Университета Аризоны. С. 13–19.
  53. ^ Арчер, Дэвид (2009). Долгая оттепель . Издательство Принстонского университета. С. 69–77.
  54. ^ Веллер, Эван; Мин, Сын Ки; Цай, Венджу; Zwiers, Francis W .; Ким, Ён-Хи; Ли, Донхён (июль 2016 г.). «Вызванное деятельностью человека расширение теплого бассейна Индо-Тихоокеанского региона» . Наука продвигается . 2 (7): e1501719. Bibcode : 2016SciA .... 2E1719W . DOI : 10.1126 / sciadv.1501719 . ISSN 2375-2548 . PMC 4942332 . PMID 27419228 .   
  55. ^ Рокси, МК; Дасгупта, Панини; Макфаден, Майкл Дж .; Суэмацу, Тамаки; Чжан, Чидун; Ким, Дэхён (ноябрь 2019 г.). «Двукратное расширение тёплого бассейна Индо-Тихоокеанского региона искажает жизненный цикл MJO». Природа . 575 (7784): 647–651. Bibcode : 2019Natur.575..647R . DOI : 10.1038 / s41586-019-1764-4 . ISSN 0028-0836 . PMID 31776488 . S2CID 208329374 .   
  56. ^ a b Трипати, Арадна, Lab 5-Ocean pH, Ocean pH Reading, E & SSCI15-1, UCLA, 2012
  57. ↑ Воган, Адам (2 июля 2020 г.). «Изменение климата сделает мир слишком жарким для 60 процентов видов рыб» . Новый ученый . Дата обращения 3 июля 2020 .
  58. ↑ Университет Вайоминга (2004, 13 января). 2004/01 / 040113080810.htm Дно океана открывает ключи к разгадке глобального потепления . ScienceDaily. Проверено 21 мая 2012 г.
  59. ^ Полман, Джон В .; Грайнерт, Йенс; Руппел, Кэролайн; Силякова, Анна; Вильштадте, Лиза; Кассо, Майкл; Минерт, Юрген; Бунц, Стефан (8 мая 2017 г.). «Повышенное поглощение CO2 на мелководном участке просачивания в Северном Ледовитом океане превосходит положительный потенциал потепления выбрасываемого метана» . PNAS . 114 (21): 5355–5360. Bibcode : 2017PNAS..114R5355P . DOI : 10.1073 / pnas.1618926114 . PMC 5448205 . PMID 28484018 .  
  60. ^ Буххейм, Джейсон " Обесцвечивание коралловых рифов ", Odyssey Expeditions Tropical Marine Biology Voyages
  61. ^ « Вредное цветение водорослей: простые растения с токсичными последствиями », Национальное управление океанических и атмосферных исследований .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Титус, Джеймс Г. (декабрь 1989 г.). Возможные последствия глобального изменения климата для США . п. 119.
  • Трухильо, Алан П .; Турман, Гарольд В. (2005). Основы океанографии (8-е изд.). Нью-Джерси: Pearson Education , Inc.
  • Трухильо, Алан П .; Турман, Гарольд В. (2008). Основы океанографии (9-е изд.). Нью-Джерси: Pearson Education, Inc.
  • «Воздействие прибрежных территорий и адаптация» . Агентство по охране окружающей среды США . Архивировано из оригинального 14 июня 2012 года . Проверено 11 июня 2012 года .
  • Дони, Южная Каролина; Ruckelshaus, M .; Даффи, Дж .; Барри, JP; Чан, Ф .; Английский, Калифорния; Галиндо, HM; Гребмайер, JM; Полый, AB; Knowlton, N .; Polovina, J .; Rabalais, NN; Sydeman, WJ; Талли, LD (2012). «Воздействие изменения климата на морские экосистемы». Ежегодный обзор морской науки . 4 : 11–37. Bibcode : 2012ARMS .... 4 ... 11D . DOI : 10.1146 / annurev-marine-041911-111611 . PMID  22457967 . S2CID  35349779 .

Внешние ссылки [ править ]

  • DISCOVER - спутниковые данные об океане и климате от НАСА с 1979 года.