معلومة

3.6: ارتفاع درجة حرارة محيطاتنا - علم الأحياء

3.6: ارتفاع درجة حرارة محيطاتنا - علم الأحياء



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

تمت مناقشة هذا الموضوع لسنوات ، بل وأكثر من ذلك الآن مع رئيس الولايات المتحدة الجديد. ومع ذلك ، فقد بحث العلماء في جميع أنحاء العالم عن جميع البيانات والحقائق ذات الصلة واتفقوا بشكل متناغم على أن الكوكب آخذ في الاحترار بالفعل.

قد يتساءل الكثيرون ، "حسنًا ، ما هو بالضبط الاحتباس الحراري؟". الاحترار العالمي هو المصطلح المستخدم لوصف الزيادة التدريجية في متوسط ​​درجة حرارة الغلاف الجوي للأرض ومحيطاتها ؛ تغيير يُعتقد أنه يغير مناخ الأرض بشكل دائم.

هناك حقائق قاسية تثبت أن تغير المناخ منتشر. تمتلك وكالة حماية البيئة أكثر من أربعين مساهمًا بالبيانات من مختلف الوكالات الحكومية التي تقدم مؤشرات عن أسباب وآثار تغير المناخ. تؤثر هذه المؤشرات على المحيطات بطرق ضارة مثل الإجهاد الحراري ("الإجهاد في الجسم أو الهيكل بسبب عدم المساواة في درجة الحرارة") ، وارتفاع درجة حرارة المحيطات.

الاحتباس الحراري

تأثير الدفيئة هو نتيجة غازات الدفيئة التي تحبس الحرارة في الغلاف الجوي للأرض وتشع من الأرض باتجاه الفضاء ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة المحيطات وذوبان الأنهار الجليدية. عندما تذوب الأنهار الجليدية ، فإنها تزيد من مستوى سطح البحر مما يضيف إلى المحيط الذي يتوسع بالفعل.

أمثلة على غازات الاحتباس الحراري هي: ثاني أكسيد الكربون (CO2) والميثان (CH4) ، أكسيد النيتروز (N2O) وبخار الماء (H2س). في الفترة من 1990-2010 ، زادت انبعاثات الغازات الناتجة عن البشر بنسبة 35٪. يعد توليد الكهرباء أكبر مساهم في الانبعاثات في العالم يليه النقل. التأثير المناخي ، وهو تغيير في توازن طاقة الأرض ينتج عنه تأثير احترار أو تبريد على المناخ. على مدى السنوات العديدة الماضية ، قمنا أيضًا بزيادة استخدامنا للوقود الأحفوري بشكل مطرد ، مما أدى في النهاية إلى زيادة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بمقدار 5 أضعاف ، ويوضح الرسم البياني أدناه كيف ارتفع استخدامنا لانبعاثات الوقود الأحفوري في العقد الماضي.

"Global Carbon Emission" بقلم ويكيميديا ​​كومنز [CC by 2.0]

كيف يؤثر ارتفاع درجة حرارة المحيط على الحياة البحرية؟

المرجان هو أحد أكثر الكائنات الحية عرضة للاحترار العالمي. تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى ابيضاض المرجان ، مما يؤدي إلى الإصابة بالأمراض ونقص العناصر الغذائية وحتى موت الشعاب المرجانية. تتأثر أنظمة إنزيم zooxanthellae من ارتفاع درجات الحرارة مما يجعل من الصعب حماية المرجان من السمية. حتى زيادة درجة الحرارة بمقدار 1-2 درجة مئوية يمكن أن تسبب التبييض. يحدث تبيض المرجان عندما تتعرض الشعاب المرجانية للإجهاد مثل تغير درجة الحرارة. هذا يضر بالشعاب المرجانية لأن نطاق درجات الحرارة التي يمكن أن تعيش فيها محدود. عندما يكون الماء أعلى من درجة الحرارة المثالية للشعاب المرجانية ، يطرد المرجان الطحالب التكافلية الموجودة في أنسجته ويزودها بالعناصر الغذائية. هذا يجعل الشعاب المرجانية بيضاء شبحية (وبالتالي فإن مصطلح "ابيض") ، وفي حين أن الشعاب المرجانية ليست كذلك في ذمة الله تعالى في هذه المرحلة يكون أكثر عرضة للإصابة بالأمراض التي تؤدي إلى الوفاة.

"تبيض المرجان" بواسطة Wikipedia [CC by 2.0]

عندما يحرق البشر الوقود الأحفوري ويطلقون ثاني أكسيد الكربون ، تدخل هذه الغازات إلى الغلاف الجوي حيث تسبب ارتفاعًا في درجة الحرارة العالمية. ومع ذلك ، هل تعلم ذلك ليس كل ثاني أكسيد الكربون ينتهي في الغلاف الجوي؟ في الواقع ، يقال إن حوالي 40٪ تمتصها مياه المحيط. تعتمد كمية ثاني أكسيد الكربون التي يمكن للمحيطات الاحتفاظ بها على درجة حرارة المحيط. على سبيل المثال ، يمكن للمياه الباردة أن تمتص المزيد من الكربون حيث تمتص المياه الأكثر دفئًا أقل. يعتقد العلماء اليوم أنه مع ارتفاع درجة حرارة المحيطات ، ستقل قدرتها على امتصاص ثاني أكسيد الكربون وامتصاصه. نتيجة لذلك ، سيبقى المزيد من تلوث الكربون في الغلاف الجوي وبالتالي يساهم في زيادة الاحتباس الحراري. في الوقت الحالي ، تعتبر المحيطات منقذتنا من خلال امتصاص كميات كبيرة من التلوث الكربوني. هذا يكسبنا بعض الوقت لتقليل استخدامنا للوقود الأحفوري. ومع ذلك ، هناك دائما نتيجة. تعني زيادة امتصاص المحيط للكربون أن مياه المحيط ستصبح حمضية بسرعة أكبر مما كانت ستصبح عليه لولا ذلك. هذا التحمض يهدد العديد من مكونات السلسلة الغذائية.

عندما ترتفع درجة حرارة المحيط ، يمكن أن يتسبب ذلك في حدوث اختناق في السلسلة الغذائية ، مما قد يؤدي إلى انقطاع شبكة الغذاء البحرية. كلما ارتفعت درجة الحرارة ، زاد نمو العوالق الحيوانية. تتكاثر العوالق الحيوانية بشكل أسرع من العوالق النباتية وينتهي بها الأمر بأكل كل العوالق في منطقة ما. يمكن أن يكون لهذا تأثير كبير على أي كائن حي يتغذى منها.

ارتفاع مستوى سطح البحر هو نتيجة لتوسع المحيط بسبب الاحترار. عندما ترتفع مستويات سطح البحر ، فإنها تقطع النظم البيئية وموائل الآلاف من الكائنات الحية مثل السلاحف البحرية والفقمة. يؤدي ارتفاع مستوى سطح البحر إلى حدوث فيضانات ساحلية زادت في الولايات المتحدة على السواحل مثل كارولينا ونيوجيرسي وماريلاند. من المرجح أن تحدث الفيضانات الآن 10 مرات أكثر مما كانت عليه قبل سنوات. هذه الفيضانات تهدد الأنواع وتدمر الموائل الساحلية.

"Sea-Level-Rise" بقلم ويكيميديا ​​كومنز [CC by 2.0]

المعلومات الواردة في هذا الفصل بفضل مساهمات المحتوى من Haley Zanga و Marisa Benjamin


دفء المحيط سجل رقماً قياسياً يعادل 3.6 مليار انفجار قنبلة ذرية في هيروشيما على مدار 25 عامًا

اتجاه درجة حرارة المحيط من 1960 إلى 2019 في أحواض المحيط الثلاثة الرئيسية من السطح إلى 2000 متر. يتم تنظيم الأقسام المنطقية والعمودية حول المحيط الجنوبي في المركز. تظهر الخطوط السوداء متوسط ​​درجة الحرارة المناخية المصاحبة بفترات 2 درجة مئوية. الائتمان: Lijing Cheng

يُظهر تحليل جديد أن محيطات العالم كانت الأكثر دفئًا في عام 2019 من أي وقت آخر في تاريخ البشرية المسجل ، خاصة بين السطح وعمق 2000 متر. وخلصت الدراسة ، التي أجراها فريق دولي من 14 عالمًا من 11 معهدًا في جميع أنحاء العالم ، إلى أن السنوات العشر الماضية كانت الأكثر دفئًا على الإطلاق بالنسبة لدرجات حرارة المحيطات العالمية ، حيث سجلت السنوات الخمس الماضية أعلى رقم قياسي.

نشر المؤلفون نتائجهم في 13 يناير في التقدم في علوم الغلاف الجوي، مع دعوة للعمل من أجل البشر لعكس تغير المناخ. في مواجهة هذه الآثار الكارثية مثل حرائق الغابات الأسترالية التي تبلغ مساحتها 17.9 مليون فدان ، والتي أسفرت عن مقتل 24 شخصًا وتدمير آلاف المنازل حتى الآن ، أفاد الباحثون أن درجة حرارة المحيطات العالمية لا تزداد فحسب ، بل إنها تتسارع.

وفقًا للدراسة ، تبلغ درجة حرارة المحيط لعام 2019 حوالي 0.075 درجة مئوية فوق متوسط ​​1981-2010. للوصول إلى درجة الحرارة هذه ، كان من الممكن أن يأخذ المحيط 228.000.000.000.000.000.000.000 (228 Sextillion) جول من الحرارة.

"هذا عدد كبير من الأصفار ، حقًا. لتسهيل الفهم ، أجريت عملية حسابية. انفجرت قنبلة هيروشيما الذرية بطاقة تبلغ حوالي 63.000.000.000.000 جول. كمية الحرارة التي وضعناها في محيطات العالم في السنوات الـ 25 الماضية ما يعادل 3.6 مليار انفجار قنبلة ذرية في هيروشيما "، قال Lijing Cheng ، مؤلف الورقة الرئيسي. تشينغ أستاذ مشارك في المركز الدولي لعلوم المناخ والبيئة في معهد فيزياء الغلاف الجوي (IAP) التابع للأكاديمية الصينية للعلوم (CAS). تشنغ منتسب أيضًا إلى مركز علوم المحيطات العملاق التابع لـ CAS. "هذا الاحترار الذي تم قياسه للمحيطات لا يمكن دحضه وهو دليل آخر على ظاهرة الاحتباس الحراري. لا توجد بدائل معقولة بخلاف الانبعاثات البشرية للغازات المسببة للاحتباس الحراري لتفسير هذا التسخين."

استخدم الباحثون طريقة جديدة نسبيًا للتحليل من IAP لحساب البيانات المتفرقة والتباينات الزمنية في الأدوات التي كانت تُستخدم سابقًا لقياس حرارة المحيط ، خاصة من سطح المحيط إلى عمق 2000 متر. سمحت البيانات المتوفرة حديثًا للباحثين بفحص اتجاهات الدفء التي يعود تاريخها إلى الخمسينيات. تتضمن هذه الدراسة أيضًا التغيرات في درجة حرارة المحيطات التي سجلتها الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) في الولايات المتحدة. تشير مجموعتا البيانات المستقلتان إلى أن السنوات الخمس الماضية كانت الأكثر دفئًا على الإطلاق بالنسبة لدرجات حرارة المحيطات العالمية.

يمتص المحيط معظم الحرارة الزائدة من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجات حرارة المحيطات. الائتمان: جيانغ تشو

قارن الباحثون أيضًا فترة تسجيل البيانات من 1987 إلى 2019 بالفترة من 1955 إلى 1986. وجدوا أنه على مدى العقود الستة الماضية ، كان الاحترار أكثر حداثة

450 في المائة من الاحترار السابق ، مما يعكس زيادة كبيرة في معدل تغير المناخ العالمي.

قال جون أبراهام ، المؤلف المشارك وأستاذ الهندسة الميكانيكية في جامعة سانت توماس بالولايات المتحدة: "من الأهمية بمكان فهم مدى سرعة تغير الأشياء". "المفتاح للإجابة على هذا السؤال هو في المحيطات - حيث تنتهي الغالبية العظمى من الحرارة. إذا كنت تريد أن تفهم ظاهرة الاحتباس الحراري ، فعليك قياس ارتفاع درجة حرارة المحيطات."

حطم عام 2019 الأرقام القياسية السابقة التي تم تسجيلها في السنوات السابقة للاحترار العالمي ، وتظهر التأثيرات بالفعل في شكل طقس أكثر قسوة ، وارتفاع مستويات سطح البحر وإلحاق الضرر بحيوانات المحيط.

قال أبراهام: "إن الاحتباس الحراري حقيقي ، وهو يزداد سوءًا". "وهذا مجرد غيض من فيض لما سيأتي. لحسن الحظ ، يمكننا أن نفعل شيئًا حيال ذلك: يمكننا استخدام الطاقة بشكل أكثر حكمة ويمكننا تنويع مصادر الطاقة لدينا. لدينا القوة للحد من هذه المشكلة."

وفقًا للباحثين ، يمكن للبشر العمل على عكس تأثيرهم على المناخ ، لكن المحيط سيستغرق وقتًا أطول للاستجابة من بيئات الغلاف الجوي والأرض. منذ عام 1970 ، ذهب أكثر من 90 في المائة من حرارة الاحتباس الحراري إلى المحيط ، بينما أدى أقل من 4 في المائة من الحرارة إلى تدفئة الغلاف الجوي والأرض حيث يعيش البشر.

يشكل ارتفاع درجة حرارة المحيطات تهديدًا للأمن الغذائي وسبل عيش الناس. الائتمان: جيانغ تشو

وقال تشينج: "حتى مع تأثير هذا الجزء الصغير على الغلاف الجوي والأرض ، أدى الاحتباس الحراري إلى زيادة الحرائق الكارثية في الأمازون وكاليفورنيا وأستراليا في عام 2019 ، ونحن نرى ذلك يستمر حتى عام 2020". "تسبب الاحترار العالمي للمحيطات في موجات حرارة بحرية في بحر تاسمان ومناطق أخرى."

تم اكتشاف إحدى هذه الموجات الحرارية البحرية في شمال المحيط الهادئ ، والتي يطلق عليها اسم "النقطة" ، لأول مرة في عام 2013 واستمرت حتى عام 2015.

قال كيفين ترينبيرث ، المؤلف المشارك وكبير العلماء البارزين في National مركز أبحاث الغلاف الجوي في الولايات المتحدة. "هذه المظاهر للاحتباس الحراري لها عواقب وخيمة."

وأشار ترينبيرث أيضًا إلى أن بقعة ساخنة في خليج المكسيك في عام 2017 تسببت في إعصار هارفي ، الذي أدى إلى 82 حالة وفاة وتسبب في أضرار بنحو 108 مليارات دولار وفقًا لمعهد رايس كيندر للأبحاث الحضرية. في العام التالي ، أدت نقطة ساخنة في المحيط الأطلسي بالقرب من كارولينا إلى إعصار فلورنسا. وفقًا لـ Moody's Analytics ، وهي منظمة بحثية اقتصادية ، تسببت العاصفة في مقتل 53 شخصًا وأضرارًا اقتصادية تتراوح بين 38 و 50 مليار دولار.

وقال تشينج: "الثمن الذي ندفعه هو تقليل الأكسجين المذاب في المحيطات ، وتضرر الحياة البحرية ، وتقوية العواصف ، وتقليص مصايد الأسماك والاقتصادات المرتبطة بالمحيطات". "ومع ذلك ، فكلما قللنا من غازات الدفيئة ، قلَّت درجة حرارة المحيط. ولا يزال الحد من الغازات المسببة للاحتباس الحراري وإعادة استخدامها وإعادة تدويرها والتحول إلى مجتمع طاقة نظيفة هو السبيل الرئيسي للمضي قدمًا."

بعد ذلك ، يبحث الباحثون في كيفية تأثير الاحترار على المحيطات خارج درجة الحرارة. يخططون لدراسة كيفية تأثير درجات حرارة الماء على طفو الماء ، مما يؤثر بشكل مباشر على توزيع العناصر الغذائية والحرارة.


يمكن أن يؤثر ارتفاع درجة حرارة المحيط على بقاء أسماك القرش

الائتمان: CC0 المجال العام

توصلت دراسة جديدة إلى أن أسماك القرش الصغيرة التي تعيش في حقائب حوريات البحر المألوفة الموجودة في معظم الشواطئ في المملكة المتحدة وفي جميع أنحاء العالم أكثر عرضة للافتراس بسبب ارتفاع درجة حرارة المحيطات.

وفقًا لدانييل ريبلي من جامعة مانشستر ، فإن درجات الحرارة المرتفعة تقلل أوقات استجابة التجميد التي تستخدمها الحيوانات لتجنب أكلها من قبل الحيوانات المفترسة.

يتم تمويل الدراسة التي أجراها عالم الفيزياء البيئية من قبل مجلس أبحاث التكنولوجيا الحيوية والعلوم البيولوجية ومركز المعرفة والابتكار بجامعة مانشستر للاستقرار البيئي

تم نشره في مجلة فسيولوجيا الحفظ اليوم (17 يونيو).

إذا استخدم الجنين استجابة التجميد ، فإنه يتوقف عن الحركة حتى لا تكتشفها الحيوانات المفترسة - بما في ذلك الأسماك الكبيرة وأسماك القرش الأخرى.

وهذا يفسر سبب كون القدرة على استنباط استجابة التجميد أمرًا أساسيًا لبقاء الافتراس على قيد الحياة أثناء التطور الجنيني - وكلما طالت مدة تجميد الجنين ، زادت فرصة عدم اكتشافه من قبل الحيوانات المفترسة.

قارن ريبلي في المختبر زمن استجابة التجميد لأجنة القرش الصغيرة المرقطة - التي يبلغ طولها من 7 إلى 8 سم - عند درجة حرارة الماء 15 درجة مئوية ودرجة حرارة الماء 20 درجة مئوية.

أدى ارتفاع درجة الحرارة بمقدار 5 درجات مئوية إلى انخفاض بمقدار 7 أضعاف في الوقت الذي تتجمد فيه الحيوانات بعد محاكاة حيوان مفترس ، يتم محاكاته عن طريق تحريك علبة البيض بلطف

ويمكن أن يكون لذلك عواقب وخيمة على أسماك القرش الجنينية في عالم يزداد احترارًا. تعد القدرة على التجميد أمرًا أساسيًا لتجنب الحيوانات المفترسة ، وإذا كان الاحترار يعني أن أسماك القرش الصغيرة لن تكون قادرة على التجميد لفترة طويلة ، فقد تقلل من عدد أسماك القرش التي تعيش حتى مرحلة البلوغ.

حوالي 45٪ من أنواع أسماك القرش والأشعة تضع بيضًا ينمو داخل محفظة حوريات البحر ، والتي يمكن أن تستمر لمدة عام تقريبًا قبل أن تفقس

يُظهر الفيديو استجابة التجميد في جنين حي من نوع catshark. الائتمان: سارة دي جورجيو

تأتي الحقائب بألوان وأشكال وأنسجة مختلفة ، اعتمادًا على نوع سمك القرش.

غالبًا ما يكتشف قاطنو الشواطئ حالات القشرة الفارغة على الشاطئ ، على الرغم من أن أغلفة البيض الحي غالبًا ما تكون متشابكة مع الأعشاب البحرية في المياه الضحلة وأحواض الصخور.

قال دانييل ريبلي: "أظهرت هذه الدراسة أن العديد من أنواع أسماك القرش والأشعة قد يتناقص عددها بسبب زيادة الافتراس مع ارتفاع درجة حرارة المحيطات.

"من الصعب أن نقول كيف سيؤثر هذا بالضبط على النظام البيئي للمحيطات ، ولكن من العدل أن نفترض أنه سيكون هناك تأثير ضار على أنها مشكلة كبيرة من المرجح أن تزداد سوءًا.

"العديد من الحيوانات البحرية من ذوات الدم البارد ، لذا فإن ارتفاع درجات حرارة البحر له عواقب وخيمة عليها".

وأضاف: "من المقبول على نطاق واسع أنه من المرجح أن ترتفع درجة حرارة محيطات العالم في المائة عام القادمة.

"ووفقًا لوكالة حماية البيئة الأمريكية ، كانت درجات حرارة سطح البحر أعلى خلال العقود الثلاثة الماضية مقارنة بأي وقت آخر منذ عام 1880.

"لذا فإن تأثير ارتفاع درجات حرارة المحيطات يمكن أن يكون كارثيًا على أنواع أسماك القرش والشفنين التي تبيض البيض ، مثل قرش الخيزران البني أو شعاع ثورنباك.

"أجنة القرش معرضة بالفعل للخطر في حقائب حوريات البحر وتقترح دراستنا أن إحدى استراتيجيات البقاء الرئيسية - التجميد للاختباء من الحيوانات المفترسة - قد تنخفض بشكل كبير بسبب ارتفاع درجة حرارة المحيط.

"بعض الأنواع مهددة بالفعل ، والبعض الآخر ، ببساطة لا نعرف ما يكفي عن أعدادها. لكن ارتفاع درجة حرارة المحيط قد يضر أكثر بحفظها وبقائها على قيد الحياة."

تم نشر "احترار المحيطات يضعف سلوك تجنب المفترس لأجنة Elasmobranch" في مجلة فسيولوجيا الحفظ ونسخة محظورة متاحة.


أنماط متغيرة لمستويات ملح المحيطات تعطي العلماء أدلة على الطقس القاسي على الأرض

يدرس العلماء التغيرات في أنماط هطول الأمطار والتبخر ، فضلاً عن تركيزات الملح عبر المحيطات لفهم كيف يؤدي الاحترار العالمي إلى تكثيف دورة المياه على الأرض ، مما يزيد من حالات الجفاف في بعض المناطق والفيضانات في مناطق أخرى. الائتمان: فاليري هاش / وكالة الصحافة الفرنسية عبر Getty Images

متعلق ب

سؤال & # 038 أ: علماء المحيطات يخبرون كيف يتسبب الوباء في تجعيد المحيطات العالمية ومراقبة المناخ

دراسة جديدة تظهر زيادة الاحتباس الحراري في تواتر أكثر العواصف المدارية تدميراً

أحدث تبيض للحاجز المرجاني العظيم يؤكد أزمة المرجان العالمية

دراسة مناخية تقول إن نصف الشواطئ الرملية في العالم قد تختفي بحلول نهاية القرن

حصة هذه المادة

يؤكد رسم خرائط جديدة لتركيزات الملح في محيطات العالم ما اقترحته نماذج الفيزياء والمناخ منذ فترة طويلة: يعمل الاحترار العالمي على تكثيف دورة مياه الأرض ، مما يسرع من معدل تبخر المياه في منطقة ما وسقوطها على شكل أمطار أو ثلوج في مكان آخر.

وهذا التكثيف له آثار هائلة لأنه يفاقم حالات الجفاف ويزيد من العواصف المطيرة والفيضانات الشديدة. لكن كان من الصعب قياسه ، لأن البيانات متناثرة عبر مساحات شاسعة من المحيطات ، والتي تغطي أكثر من 70 في المائة من سطح الكوكب.

ومع ذلك ، فإن دراسة نُشرت في 9 سبتمبر في مجلة المناخ ، ترسم صورة أوضح بكثير لمقدار ، وأين بالضبط ، دورة المياه تتغير ، من خلال تتبع كيف تغيرت تركيزات الملح في المحيطات على مدى الخمسين سنة الماضية. قال المؤلف المشارك كيفين ترينبيرث ، عالم المناخ في المركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي ، إن هذه القياسات تعمل كمقياس مطر عملاق للمحيطات.

ربط ترينبيرث النتائج بحرائق الغابات الشديدة والجفاف الأخيرة في كاليفورنيا وأستراليا.

وقال: "حرائق الغابات تزداد سوءًا مع جفاف المناطق الجافة". "هذا العام كانت كاليفورنيا ، العام الماضي كانت أستراليا. مع استمرار النمط ، تزداد فرص تراكم التأثيرات وإحداث الضرر. من السهل جدًا القول أن هذا هو الطقس ، هذا مجرد حدث واحد ، لكن الدراسة تظهر أنه جزء من نمط أكبر ".

تظهر المناطق التي تزداد ملوحة حيث يكون هناك هطول أقل للأمطار والمزيد من التبخر ، مما يزيد من تركيز الملح ، في حين أن المناطق التي تزداد نضارة هي تلك التي تحصل على مزيد من الأمطار ، مما يخفف الملوحة. يؤثر ذلك على مناطق اليابسة أيضًا ، لأن العواصف وأنماط الطقس التي تتشكل فوق المحيطات تمر في النهاية فوق القارات.

بناءً على التركيزات المتغيرة للملح ، قدر الباحثون أن الكمية الإجمالية للمياه التي تتحرك خلال الدورة في شكل تبخر وأمطار زادت بنسبة 2 إلى 4 في المائة لكل 1.8 درجة فهرنهايت من الاحترار. هذا يكفي لتكثيف الجفاف في المناطق المعرضة للجفاف مثل جنوب غرب الولايات المتحدة وزيادة هطول الأمطار في المناطق المعرضة للأمطار الشديدة ، مثل الغرب الأوسط.

في المناطق التي يزداد فيها التبخر ، تفقد التربة والنباتات المزيد من الماء في الهواء. لكن تلك الرطوبة لا تبقى في الجو إلى الأبد. في نهاية المطاف ، يسقط في مكان آخر مثل المطر أو الثلج ، وتظهر الخرائط الجديدة أن هذا يحدث في المناطق المبتلة بالفعل.

قال المؤلف المشارك نيكولاس جروبر ، عالم فيزياء البيئة في ETH Zürich ، إن تركيز الملح ، أو الملوحة ، هو مقياس جيد لمقدار الماء الذي يتم إضافته وإزالته من المحيط.

قال: "إنه مسجل للتغير البيئي أكثر من أي شيء آخر في هذا السياق". "إنه مقياس جيد حقًا للدورة الهيدرولوجية ، ويعمل بشكل جيد فوق المحيط. إنه يساعدنا على فهم ديناميكيات وفيزياء المشكلة ".

وأشار الباحثون إلى أنه مع ارتفاع درجة حرارة 3.6 درجة فهرنهايت ، وهي النقطة التي من المحتمل أن تكون فوقها الظروف المناخية الكارثية ، ستكثف دورة المياه بنسبة تتراوح بين 4 و 8 في المائة ، وربما أكثر ، إذا تم تقليل تلوث الهواء الصناعي مع تأثيرات التبريد.

تؤثر زيادة مستويات الملح على الحياة البحرية والتيارات المحيطية

توضح الدراسة الجديدة التغييرات الإقليمية - بما في ذلك زيادة تركيزات الملح - في أجزاء من البحر الكاريبي والمحيط الهندي ، مما يشير إلى انخفاض هطول الأمطار. من ناحية أخرى ، يتزايد تركيز المياه العذبة عبر المحيط الهادئ وفي شمال المحيط الأطلسي ، حيث يمكن أن يعطل تيار الخليج والتيار الانقلابي المحيط الأطلسي الأساسي ، وهو حزام ناقل مهم للحرارة العالمية على طول الطريق من القطب الشمالي إلى قال المؤلف المشارك مايكل مان ، عالم المناخ في ولاية بنسلفانيا ، إن المحيط الجنوبي حول القارة القطبية الجنوبية.

يمكن أن تساعد معرفة مكان تبخر المزيد من المياه من المحيط أيضًا في إظهار مكان سقوط المزيد من الأمطار ، لذا فإن فهم التغيرات الإقليمية في تركيز الملح وتتبعها يمكن أن يحسن التوقعات للتغيرات الشديدة في المستقبل في هطول الأمطار.

قال المؤلف المشارك جون فاسولو ، من المركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي ، إن الدراسة الجديدة توفر فهمًا عالميًا مهمًا للتغيرات في تركيز الملح الذي سيساعد في تحديد تقديرات التغيير الإقليمي في المستقبل.

إن فهم التغيرات في تركيز ملح المحيط ليس مهمًا فقط بسبب كيفية تأثيرها على المناخ والطقس. قال مان إن هناك تأثيرات مباشرة على المحيط أيضًا.

قال: "أولاً ، تتكيف الكائنات البحرية مع بعض الملوحة". "إذا بدأت هذه التغييرات ، إذن ، جنبًا إلى جنب مع الاحترار وتحمض المحيطات ، فإنها تبدأ في تحدي القدرة التكيفية للكائنات البحرية وفي النهاية السلسلة الغذائية للمحيطات ، ونحن."

تؤثر الملوحة أيضًا على كثافة مياه البحر ، والتي تحدد توزيع طبقات المياه الدافئة والباردة في المحيط. وأضاف مان أن هذا التقسيم الطبقي له تأثير على دوران المحيطات والعواصف الاستوائية ومستويات الأكسجين في المحيطات والمغذيات في أعالي المحيطات. وقال إن الدراسة تخلق مؤشر الملوحة الذي "يوفر إشارة نظيفة بشكل خاص ، ومنخفضة الضوضاء ، وإشارة عالية ، للكشف عن إشارة تغير المناخ".

إن عمليات هطول الأمطار والتبخر تتسارع بسبب الاحترار العالمي الذي يسببه الإنسان ، و "ربما يكون التأثير الأكبر على حركة المياه" ، أضاف جون ب. أبراهام ، المهندس وباحث المناخ في جامعة سانت توماس في مينيسوتا ، الذي كان مؤلف مشارك في الدراسة.

وقال: "لأن المياه المالحة ثقيلة ، فإنها تريد أن تتساقط من سطح المحيط إلى قاع المحيط ، وتسمى المياه الجوفية". "المناطق التي أصبحت أقل ملوحة تكون أخف وتميل إلى البقاء على السطح. تعتبر حركات المياه لأعلى ولأسفل مهمة للغاية بالنسبة لتيارات المحيط ، لأنها تتسبب في جلب العناصر الغذائية إلى السطح من أجل الأسماك ، وهذا ينظم المناخ في جميع أنحاء العالم ".

وقال إن التغييرات في هطول الأمطار والتبخر "ستغير الطقس على الكوكب".

بوب بيروين

مستقل

بوب بيروين ، مراسل مستقل مقيم في النمسا غطى علوم المناخ والسياسة المناخية الدولية لأكثر من عقد من الزمان. في السابق ، كان يكتب عن البيئة والأنواع المهددة بالانقراض والأراضي العامة للعديد من الصحف في كولورادو ، وعمل أيضًا كمحرر ومساعد محرر في الصحف المجتمعية في كولورادو روكيز.


محيط مليء بالصحاري

يراقب العلماء والأقمار الصناعية توسع المناطق الأقل إنتاجية في المحيطات.

تزودنا محيطات العالم بالمأكولات البحرية التي تملأ أطباقنا وتغري براعم التذوق لدينا: التونة والسلمون والكركند والاسكالوب. كل هذه الحياة البحرية هي جزء من شبكة غذائية معقدة يمكنها دعم مجموعة وفيرة ومتنوعة من النباتات والحيوانات. مثل منزل من الورق ، فإن شبكة الطعام هذه تعتمد على المشاركين الأقل شهرة والأقل شهرة إذا تعرض المستوى الأول للاهتزاز ، وجميع المستويات فوق التأرجح أيضًا. يتكون أدنى مستوى في الشبكة الغذائية للمحيطات من العوالق النباتية الوفيرة والمنتجة تاريخيًا ، وهي نباتات محيطية صغيرة تحول ثاني أكسيد الكربون إلى كربون عضوي ، ويمكن رؤية الكلوروفيل الأخضر فيها من الفضاء. يمكن للأقمار الصناعية اكتشاف هذا الكلوروفيل ، ويستخدم العلماء البيانات لتقدير إنتاجية المحيطات ، وهو مقياس لكمية الكربون العضوي المتاح لدعم شبكة الغذاء.

ومع ذلك ، يبدو أن وفرة العوالق النباتية تتقلص. قال عالم أحياء المحيطات وبيانات الأقمار الصناعية جيفري بولوفينا: "لقد رأينا أن المنطقة منخفضة الإنتاجية في غرب المحيط الهادئ تتوسع ، وتساءلنا عما إذا كانت فريدة أم أنها تحدث على مستوى العالم". تتنبأ النماذج بأن الأجزاء الأكثر دفئًا من محيطات العالم ستصبح أقل إنتاجية بسبب تغير المناخ. يطلق بعض الناس على هذه المناطق منخفضة الإنتاجية اسم "الصحارى البيولوجية". قال بولوفينا ، "النماذج المناخية على فترات زمنية قرنين وتشير إلى أن معدل التوسع في هذه المناطق منخفضة الإنتاجية المتوقعة سيكون بطيئًا." لكن العلماء أرادوا مقارنة تلك التوقعات النموذجية مع الملاحظات.

تمتلئ شبكة الغذاء في المحيطات بأنواع غير معروفة من الأسماك والحيوانات البحرية هنا ، وسمكة صخرية سوداء وصفراء تسبح في خليج مونتيري بكاليفورنيا. (بإذن من J. Pederson)

العوالق النباتية ودرجة حرارة المحيط

لتقييم موطن المحيط من الفضاء ، يجب على العلماء أولاً فهمه عن قرب. يعد خلط طبقات المياه المختلفة أحد أسباب وجود مناطق إنتاجية عالية في محيطات العالم. أحد مظاهر الاحتباس الحراري هو ارتفاع درجات حرارة المحيطات. مع ارتفاع درجة حرارة الطبقة السطحية للمحيط ، يصبح الماء أقل كثافة ويبقى في الأعلى بدلاً من الاختلاط للسماح لمياه أكثر برودة وغنية بالمغذيات. بمرور الوقت ، تظهر المناطق التي بها اختلاط أقل إنتاجية أقل ، وعوالق نباتية أقل ، وبالتالي أقل كلوروفيل. قال بولوفينا ، "المناطق التي تحتوي على أدنى مستوى من الكلوروفيل تشبه الصحاري البيولوجية ، حيث توجد طاقة أقل تنتشر عبر شبكة الغذاء."

لدراسة تكوين صحاري المحيطات ، عملت Polovina مع زملائها Evan Howell و Mélanie Abécassis لاستخدام بيانات الكلوروفيل السطحية. البيانات مأخوذة من مستشعر مجال الرؤية الواسع (SeaWiFS) التابع لوكالة ناسا والذي يتم تشغيله بواسطة GeoEye ومعالجته وأرشفته وتوزيعه بواسطة مركز الأرشيف النشط الموزع لبيولوجيا المحيطات التابع لناسا (OB.DAAC) في رحلة الفضاء جودارد التابعة لناسا. Center ، ساعدهم في تحديد المناطق التي كانت فيها المناطق منخفضة الكلوروفيل تتوسع خلال سلسلة البيانات الزمنية التي تبلغ تسع سنوات. قال أبيكاسيس ، الذي ساعد في معالجة البيانات ، "مجموعة البيانات مذهلة ، مع دقة رائعة وتغطية عالمية." بالإضافة إلى ذلك ، قدمت البيانات معلومات جودة الفريق. وقالت: "التحدي الوحيد في العمل مع البيانات كان أيضًا أحد أفضل الأشياء المتعلقة به: كان علينا تنزيل جميع البيانات مرة أخرى وإعادة معالجتها لأن ناسا أصدرت إصدارًا جديدًا بعد تصحيح عيب في المستشعر". "لقد استغرق الأمر وقتًا أطول ، ولكنه جعل نتائجنا دقيقة بشكل متزايد."

تحت سطح المحيط ، تعتمد شبكاتها الغذائية على كائنات صغيرة وكبيرة ، مثل مدرسة الشوب هذه في محمية الحياة البرية Kure Atoll State في النصب التذكاري الوطني Papahānaumokuākea. (بإذن من P. Marin)

استخدم الفريق أيضًا بيانات درجة حرارة سطح البحر من مقياس الإشعاع المتقدم عالي الدقة (AVHRR) ، المتوفر في وكالة ناسا لعلوم المحيطات الفيزيائية DAAC (PO.DAAC). في حين أن العديد من العوامل يمكن أن تقلل من إنتاجية النظام الإيكولوجي - الصيد الجائر ، على سبيل المثال ، أو ظاهرة النينيو ، وهي حالة دورية تتميز بارتفاع درجات حرارة سطح البحر عن المعتاد - من المتوقع أن ينذر الاحترار العالمي بشكل خاص بانخفاض كبير في الإنتاجية. تتنبأ الدراسات أنه إذا اشتد الاحتباس الحراري ، فإن المناطق التي يتناقص فيها الكلوروفيل سوف تتطابق مع المناطق التي ترتفع فيها درجة حرارة سطح البحر.

قال بولوفينا ، "باستخدام بيانات الكلوروفيل ودرجة الحرارة ، يمكننا البدء في معرفة ما كان يحدث لإنتاجية المحيطات العالمية."

الصحراء المتنامية

كانت نتائج الفريق جديرة بالملاحظة. قال بولوفينا ، "لقد فوجئنا جدًا. نظرنا إلى شمال المحيط الأطلسي وجنوب المحيط الأطلسي والمحيط الهندي - رأينا نفس الاتجاهات في جميع أنحاء العالم. على مدار العقد الماضي تقريبًا ، كانت المناطق ذات السطح المنخفض من الكلوروفيل تتوسع إلى أحواض المحيطات القريبة. كانت المساحة الإجمالية المفقودة هائلة جدًا ". أضافت مساحة صحراء المحيطات العالمية الجديدة ما يصل إلى 6.6 مليون كيلومتر مربع (2.5 مليون ميل مربع) ، وهو ما يمثل توسعًا بنسبة 15 في المائة في منطقة المياه الأقل إنتاجية بين عامي 1998 و 2006. بالإضافة إلى ذلك ، كان الارتباط بدرجة حرارة سطح البحر واضحًا . قال بولوفينا: "تزامن التوسع في المياه منخفضة الإنتاجية مع زيادات كبيرة في درجة حرارة سطح البحر".

العوالق النباتية هي نباتات محيطية مجهرية تشكل قاعدة النظم البيئية للمحيطات وهي وفيرة لدرجة أنها يمكن رؤيتها من الفضاء. هنا ، يظهر متوسط ​​الكلوروفيل من عام 1998 حتى عام 2006 باللون الأخضر ويشير إلى المناطق ذات الإنتاجية البيولوجية العالية. (بإذن من مشروع SeaWiFS / NASA GSFC و GeoEye ، Inc.)

لاحظ الفريق أيضًا أن التغييرات خلال العقد الماضي كانت موسمية. قال بولوفينا: "كان هناك توسع أكبر من شتاء إلى آخر مما كان عليه من صيف إلى آخر". "في الصيف ، توسعت المناطق ذات الكلوروفيل المنخفض في الشتاء ، ومن الطبيعي أن تتقلص هذه المناطق - ولكن بحجم أكبر مما رأيناه في السنوات السابقة." لذلك استمر توسع صحارى المحيطات خطوة بخطوة على مدار تسع سنوات من السلسلة الزمنية.

ولكن ربما كان الجانب الأكثر إثارة للدهشة في النتائج التي توصل إليها الفريق هو معدل التوسع: فقد أدى هذا التصحر التدريجي إلى خسارة بنسبة 1 إلى 4 في المائة في المياه المنتجة سنويًا. قال أبيكاسيس: "كان المعدل الفعلي للتوسع أكبر بكثير مما توقعته النماذج".

اقترحت دراسة حديثة باستخدام ستة نماذج مناخية أنه بين بداية الثورة الصناعية وعام 2050 ، سيتراوح النمو الإجمالي في المناطق منخفضة الإنتاجية في نصفي الكرة الشمالي والجنوبي من 0.7 في المائة إلى 8.1 في المائة ، اعتمادًا على معايير مختلفة. قال بولوفينا ، "لقد قمنا بقياس أكثر من النطاق العالي في تسع سنوات فقط."

مستقبل غير منتج

السؤال الذي يظل بلا إجابة ، في ذهن بولوفينا ، هو لماذا تتوسع صحاري المحيط. وقال: "إننا نشهد هذه التغييرات في جميع محيطات العالم ، وهو ما يوحي إما بإشارة عالمية مدتها عشر سنوات أو اتجاه طويل الأمد للاحتباس الحراري." إذن ما هو؟

يحرص الفريق على الإشارة إلى أن دراستهم تغطي تسع سنوات ، وهي تقريبًا المدة التي تستغرقها SeaWiFS في أخذ البيانات. على الرغم من أن تسع سنوات هي سلسلة زمنية طويلة إلى حد معقول ، إلا أن العلماء يفضلون بناء أبحاثهم على سلسلة زمنية أطول من ثلاثين عامًا أو أكثر للتأكد من أن الدورات الطبيعية ، مثل ظاهرة النينيو وعكسها ، النينيا ، تتميز بانخفاض درجات حرارة سطح البحر عن المعتاد. ، تم أخذها في الاعتبار. قال بولوفينا: "خلال فترة دراستنا ، كانت هناك العديد من أحداث النينيا ، لذلك كان المناخ واسع النطاق فريدًا من نوعه". "من الممكن أن ينعكس هذا الاتجاه في العقد المقبل. أو يمكن أن يكون الاتجاه صامدًا والخسائر أسوأ حقًا مما تشير النماذج إلى أنه ينبغي أن تكون عليه ". في كلتا الحالتين ، تشعر Polovina أن البحث له تأثير على ظاهرة الاحتباس الحراري. قال: "حتى لو كان هذا الاتجاه مجرد إشارة عقدية يتم عكسها ، فهذا هو نوع التوسع الذي نتوقع رؤيته في ظل الاحتباس الحراري. هذا النوع من التغيير هو شيء نحتاج إلى الاستعداد له ".

إن نمو الصحارى البيولوجية في محيطات العالم ، وما قد يصاحبها في المستقبل ، يحظى باهتمام بولوفينا. "هذه إشارة بيولوجية فريدة نراها. ما يعنيه هذا هو أن قدرة المحيطات على دعم الحياة قد تضاءلت ". "كثافة ماهي ماهي وسمك القرش والتونة وما إلى ذلك ستكون أقل." ووافق أبيكاسيس على ذلك قائلاً: "إن التوسع في مناطق الإنتاجية الضعيفة يمثل مصدر قلق كبير - مع ما يترتب على ذلك من آثار على شبكات الغذاء في المحيطات وربما الكثير من التغييرات في مصايد الأسماك." Scientists like Polovina and Abécassis can help tell the story of the unfolding changes now happening to our oceans. With scientific information behind them, fisheries and policy makers may be able to plan and prepare, softening the blow on particular species and preserving the ocean ecosystem’s long-standing food web.

Polovina, J., E. Howell,and M. Abécassis. 2008. Ocean’s least productive waters are expanding. رسائل البحوث الجيوفيزيائية 35, L03618, doi:10.1029/2007GL031745.

Sarmiento, J. L., et al. 2004. Response of ocean ecosystems to climate warming. Global Biogeochemical Cycles 18, GB3003, doi:10.1029/2003GB002134.


3.6: The Warming of Our Oceans - Biology

Plastic Bagshave been banned in some regions, see list under In Action tab, Cities and Towns page.

It is not very often everyone agrees on anything. Remarkably, the world’s top scientists and marine researchers virtually all agree on the issues facing our oceans health, and the demands being placed on what is arguably life’s greatest resource on the planet. Here are 11 of the top issues facing the health of our oceans, and our planet.

The oceans are among our biggest resource for life on earth, and also our biggest dumping grounds. That kind of paradox could give anyone an identity crisis. We seem to think we can take all the goodies out and put all our garbage in, and then expect them to keep happily ticking away indefinitely. However, while it's true the oceans can provide us with some amazing eco-solutions like alternative energy, they're are undergoing some serious stress factors. Here are the some of the biggest problems facing the oceans. Making changes in our daily lives often starts with awareness. Solutions are as simple as eating the right sort of seafood, to ensuring garbage stays out of our waterways and Oceans.

1) Overfishing

Many marine scientists consider overfishing to be the worst impact humans are having on the oceans. The Food and Agriculture Organization estimates that over 70% of the world’s fish species have been entirely exploited or depleted. By capturing fish faster than they can reproduce, we are harming entire ecosystems that interact with those species, from the food they eat to the predators that eat them. These losses make the ecosystems more vulnerable to other disturbances, such as pollution. A complete overhaul of fishing policies, requiring global cooperation, is needed to achieve a sustainable system.Overfishing is having some serious impacts on our oceans. Not only does it work towards wiping out a species, but also the other species of marine animals that are dependent upon those fish for survival. It's been shown that overfishing can cause marine animals to starve, since we're taking food from their mouths in too large of numbers for them to be able to get their fill. It is also estimated that most seas already need long term fishing bans if certain species are to recover at all.

There is much to be desired in the ways we fish. First, we humans use some pretty destructive methods in how we pull catches, including bottom trawling which destroys sea floor habitat and scoops up many unwanted fish and animals that are tossed aside. We also pull far too many fish to be sustainable, pushing many species to the point of being listed as threatened and endangered.

Reasons for overfishing are obvious in some ways, in that there are a lot of people who like to eat a lot of fish. The more fish, the more money for the fishermen. However there are other elements at work that promote overfishing that are less obvious, such as promoting the health benefits of one fish over another, or the health of fish oils.

Knowledge of what seafood can be sustainably eaten, whether that is the species of seafood or the method by which it is caught, is a must in order to help keep the ocean's fisheries healthy. It's our job as eaters to question restaurant servers, sushi chefs, and seafood purveyors about the sources of their fish, and read labels when we buy from store shelves. There are helpful tools that can assist us in buying and ordering seafood as well, from handouts to carry in our wallets to FishPhone. And of course there are our sustainable seafood slideshows that will show you what you want to look for when you're choosing your next meal, and what to avoid.

2) Irresponsible Fish Farming

Fish farming, or aquaculture, is the growing response to wild fish stocks rapidly depleting. While it sounds like a good idea in theory, it unfortunately has many negative consequences due to poorly managed operations. Nutrient and chemical pollution can occur easily in open-ocean operations when fish feed, excrement, and medication is released into the environment. Farmed fish accidentally released into wild populations can also have destructive effects, such as loss of native stocks, disease transmission, and damaging changes in habitat. Unfortunately, the biggest hindrance to overcoming the challenges of an industry that supplies nearly 50% of the world’s fish food supply is that it currently remains relatively unregulated.

3) Ghost Fishing

Ghost fishing is an environmentally harmful issue caused when lost or discarded fishing gear continues to catch fish and other marine life. Often times, the traps trigger a chain-reaction problem when larger predators come to eat the smaller ones that have been ensnared, only to get tangled in the mess themselves. The issue of ghost fishing is most common with passive gear that has been abandoned, and also poses a serious threat to other ocean vessels. Stray gear can be caught in the propeller of a boat, damaging or even disabling it. Many solutions have been offered, such as fishing gear made from biodegradable materials or incentives like the Republic of Korea’s buy-back program , which rewards fisherman for turning in old gear.

6 Garbage Patches in our oceans. This one is the most obvious. It’s astounding how much of our trash finds its way into the ocean. Animals become easily entangled and trapped in our garbage, and it can destroy delicate sea life like coral and sponges. In addition, sea turtles and dolphins often mistake plastic bags for their favorite foods, jellyfish and squids, choking them or clogging their digestive system. If that’s not bad enough, hopefully the bigger-than-Texas trash vortex in the Pacific Ocean and its smaller cousin in the Atlantic will help serve as a wakeup call. One more depressing one before we move on to something fun and exciting. We certainly can't ignore a giant patch of plastic soup the size of Texas sitting smack dab in the middle of the Pacific ocean.

Taking a look at the Great Pacific Garbage Patch is a sobering way to realize there is no "away" when it comes to trash, especially trash that lacks the ability to decompose. The patch was discovered by Captain Charles Moore , who has been actively vocal about it ever since.

Luckily, the Great Pacific Garbage Patch getting a lot of attention from eco-organizations, including Project Kaisei, which is launching the first clean-up effort and experimentation, and David de Rothschild who will sail a boat made of plastic out to the patch to bring awareness to it.

Article: Clean Our Oceans: The Impact of the Great Pacific Garbage Patch

This article was sent to us by David, a student in Colorado, USA. Thank You David.

Plastic Bagshave been banned in some regions, see list under In Action tab, Cities and Towns page.

5) Acidification

The ocean absorbs as much as one third of the CO2 emitted worldwide, which keeps us cooler but makes the ocean surface much more acidic. This has the effect of limiting calcium carbonate needed by coral, plankton, and other marine life that use it to build the skeletal frames and shells that protect them. Oceanic acidity has increased by 25% since the industrial revolution, and will eventually destroy much marine life if it increases at this rate.

تحمض المحيطات ليست قضية صغيرة. The basic science behind acidification is that the ocean absorbs CO2 through natural processes, but at the rate at which we're pumping it into the atmosphere through burning fossil fuels, the ocean's pH balance is dropping to the point where life within the ocean is having trouble coping.

"Ocean acidification is more rapid than ever in the history of the earth and if you look at the pCO2 (partial pressure of carbon dioxide) levels we have reached now, you have to go back 35 million years in time to find the equivalents" said Jelle Bijma, chair of the EuroCLIMATE programme Scientific Committee and a biogeochemist at the Alfred-Wegener-Institute Bremerhaven.

فظيع ، أليس كذلك؟ At some point in time, there is a tipping point where the oceans become to acidic to support life that can't quickly adjust. In other words, many species are going to be wiped out , from shellfish to corals and the fish that depend on them.

6) Dead Zones

Dead zones are areas where the sea floor has little to no dissolved oxygen. These areas are often found at the mouths of large rivers, and are caused primarily by fertilizers that are being carried in the runoff. Unfortunately, the lack of oxygen kills many creatures and destroys entire habitats. At our current rate, dead zones will increase by 50% before the end of the century. Dead zones are swaths of ocean that don't support life due to a lack of oxygen, and global warming is a prime suspect for what's behind the shifts in ocean behavior that cause dead zones. The number of dead zones is growing at an alarming rate , with over 400 known to exist , and the number is expected to grow .

Dead zone research underscores the interconnectedness of our planet. It appears that crop biodiversity on land could help prevent dead zones in the ocean by reducing or eliminating the use of fertilizers and pesticides that run off into the open ocean and are part of the cause of dead zones. Knowing what we dump into the oceans is important in being aware of our role in creating areas of lifelessness in an ecosystem upon which we depend.

7) Mercury Pollution

Scientists report that our ocean’s mercury levels have risen over 30% the last 20 years, and will increase another 50% in the next few decades. Emissions from coal power plants are the primary culprit , dispensing poisonous mercury that works its way up the food chain, eventually coming to us through the fish we eat. This neurotoxin can alter brain development of fetuses and has been linked with learning problems. Pollution is running rampant in the oceans but one of the scariest pollutants is mercury because, well, it ends up on the dinner table. The worst part is mercury levels in the oceans are predicted to rise . So where does the mercury come from? You can probably guess. Mainly coal plants. In fact, according to the Environmental Protection Agency, coal-fired power plants are the largest industrial source of mercury pollution in the country. And, mercury has already contaminated water bodies in all 50 states, let alone our oceans. The mercury is absorbed by organisms on the bottom of the food chain and as bigger fish eat bigger fish, it works its way back up the food chain right to us, most notably in the form of tuna .

You can calculate how much tuna you can safely eat , and while the though that calculating your fish intake to avoid poisoning is really depressing, at least we're aware of the dangers so that we can, hopefully, straighten up our act.

8) Offshore Drilling

Offshore drilling continues to be a debate, but it’s clear that proceeding with oil production will only exacerbate the dilemmas of our oceans. The use of fossil fuels is the reason our oceans have been heating up and becoming more acidic, but offshore drilling takes the risks even further. When oil is extracted from the ocean floor, other chemicals like mercury, arsenic, and lead come up with it. Also, the seismic waves used to find oil harm aquatic mammals and disorient whales. In 2008, 100 whales had beached themselves as a result of ExxonMobil exploring for oil with these techniques. Furthermore, the infrastructure projects to transport the oil often create worse problems, eroding the coastline. These realities are another reason

9) Whaling and Shark Finning

The destruction of the ocean’s most important predators has significant consequences that ripple down the food chain. 50 to 100 million sharks are killed each year, either as bycatch from fishing vessels or directly hunted for their dorsal fins, used in an expensive soup popular across Asia. When finned, the sharks are thrown back into the water, often still alive and left to bleed to death. Unfortunately, sharks reproduce fairly slowly and don’t have a large amount of offspring, so these actions have long-lasting effects on the delicate ecosystems they help regulate. Despite the 1986 moratorium on many types of whaling, it still continues to be a problem, with some nations like Japan looking for loopholes and lobbying for lax regulations. Overfishing is an issue that extends beyond familiar species like bluefin tuna and orange roughy. It's also a serious issue with sharks. Sharks are killed in the tens of millions each year , mainly for their fins. It is a common practice to catch sharks, cut off their fins, and toss them back into the ocean where they are left to die. The fins are sold as an ingredient for soup. And the waste is extraordinary.

Sharks are top-of-the-food-chain predators, which means their reproduction rate is slow. Their numbers don't bounce back easily from overfishing. On top of that, their predator status also helps regulate the numbers of other species. When a major predator is take out of the loop, it's usually the case that species lower on the food chain start to overpopulate their habitat, creating a destructive downward spiral of the ecosystem.

Shark finning is a practice that needs to end if our oceans are to maintain some semblance of balance. Luckily, a growing awareness around the unsustainability of the practice is helping to lower the popularity of shark fin soup .

10) Ocean Warming

The oceans are rising and getting warmer faster than predicted. 71% of our planet is covered by oceans, yet we still neglect them, harming the innumerable creatures that live in them, and polluting one of our largest resources.

In the fight for the environment, the health of our oceans should be a top priority. Global warming is creating a climate time bomb by storing enormous amounts of heat in the waters of the north Atlantic, UK scientists have discovered.

Marine researchers at Southampton and Plymouth universities have found that the upper 1,500 metres of the ocean from western Europe to the eastern US have warmed by 0.015C in seven years. The capacity of the oceans to store heat means that a water temperature rise of that size is enough to warm the atmosphere above by almost 9C.

Neil Wells, a scientist on the project at the National Oceanographic Centre in Southampton, said: "People might think it doesn't sound like a big temperature rise but it's very significant." The findings were announced in the journal Geophysical Research Letters as James Lovelock, the UK scientist who developed the gaia theory of life on Earth, warned that such ocean warming could stifle marine life and accelerate climate change.

Professor Lovelock said that thermal mixing of water and nutrients shuts down when the upper layer of ocean water reaches about 12C. "That's why the tropical waters are clear blue and the water in the Arctic looks like soup," he said. Such a change would affect marine life, which research suggests could help form clouds over the oceans. Warmer waters would receive less protection from sunlight, which would warm them further.

The Southampton and Plymouth study suggests heat stored in the oceans could be released into the atmosphere in future, tempering efforts to stabilize global temperatures with cuts in manmade greenhouse gas emissions.

11) Destruction of Habitat and Coral Reefs

Keeping the coral reefs healthy is another major buzz topic right now. A focus on how to protect the coral reefs is important considering coral reefs support a huge amount of small sea life, which in turn supports both larger sea life and people, not only for immediate food needs but also economically .

Global warming is a primary cause of coral bleaching, but there are other causes as well. Science is working on ways , but it also is a matter of setting aside marine conservation areas. Figuring out ways to protect this "life support system" is a must for the overall health of the oceans.


87% of Our Oceans Are Damaged By Human Impact, Report Warns

The world’s oceans are rapidly becoming unrecognizable as impacts from human activity strip them of marine life, according to a report published in the journal Current Biology.

In fact, just 13% of the world’s oceans have intact marine ecosystems, while the rest have been plundered and degraded.

The majority of healthy ocean space, meanwhile, exists in the high seas, outside of national marine protected areas. As a result, these sections are vulnerable to being exploited, making the creation of international treaties to protect the oceans all the more urgent, according to the Guardian. The good news is that the United Nations is spearheading an effort to comprehensively protect the high seas later this year.

“We were astonished by just how little marine wilderness remains,” Kendall Jones, lead author of the report, told the Guardian. “The ocean is immense, covering over 70% of our planet, but we’ve managed to significantly impact almost all of this vast ecosystem.”

Oceans are being harmed in a variety of ways.

The world’s oceans are also absorbing much of the excess carbon dioxide being produced by human activity, which causes waters to become more acidic and inhospitable to marine life.

The global fishing industry is overexploiting fish populations, and killing various species unintended for capture such as dolphins, sharks, and whales.

Image: WWF/Michael Gunther

The authors of the report argue that countries must stop subsidizing high seas fishing, which costs $4 billion annually, to allow marine creatures to flourish in these areas.

The report also urges countries to protect the Arctic, which is rapidly becoming accessible to fishing vessels. A proposal to create the largest marine sanctuaries in the world in the Arctic is currently underway.

Industrial pollution from farms, factories, and boats fills marine environments with harmful chemicals, while plastic pollution is turning large sections of ocean into hazardous obstacle courses, the report notes.

Image: Jedimentat44/Flickr.

On this front, the UN recommends that countries expand marine protected areas and curb the release of plastic and other forms of pollution into waters.

In recent years, fighting plastic pollution has become a rallying point for environmentalists and more than 60 countries have so far taken action to reduce plastic production.

Reversing the overall decline of the oceans, however, will be challenging, according to the report.

Image: California Artificial Reef Enhancement

Beyond establishing international treaties, regulating the fishing industry, and reducing pollution, countries have to mitigate climate change, which may pose the biggest long-term risk.

Failing to do so, according to the authors, could be catastrophic.

“Beyond just valuing nature for nature’s sake, having these large intact seascapes that function in a way that they always have done is really important for the Earth,” Jones told the Guardian. They maintain the ecological processes that are how the climate and Earth system function – [without them] you can start seeing big knock-on effects with drastic and unforeseen consequences.”


US East Coast to see higher sea levels

One of the main impacts of the slowing ocean circulation is on sea levels, especially those of the US East Coast.

"The northward surface flow of the AMOC leads to a deflection of water masses to the right, away from the US East Coast. This is due to Earth's rotation that diverts moving objects such as currents to the right in the Northern Hemisphere and to the left in the Southern Hemisphere. As the current slows down, this effect weakens and more water can pile up at the US East Coast, leading to an enhanced sea-level rise," said Levke Caesar, one of the authors of the report.

Sea-level rise is already happening due to factors like melting ice sheets and warming oceans. According to the National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), water levels have risen by 8 to 9 inches on average within the past 140 years.

The rate at which these waters are rising has also increased in recent years.

"The pace of global sea-level rise more than doubled from 1.4 mm per year throughout most of the twentieth century to 3.6 mm per year from 2006-2015," said NOAA.

A further slowdown of global ocean circulation, especially along the crucial Gulf Stream current off the eastern coastline of the US, could combine with the already accelerating sea-level rise to make major Northeastern cities even more vulnerable to flooding.


Oceans Are Warming Faster Than Predicted

Up to 90 percent of the warming caused by human carbon emissions is absorbed by the world&rsquos oceans, scientists estimate. And researchers increasingly agree that the oceans are warming faster than previously thought.

Multiple studies in the past few years have found that previous estimates from the Intergovernmental Panel on Climate Change may be too low. A new review of the research, published yesterday in علم, concludes that &ldquomultiple lines of evidence from four independent groups thus now suggest a stronger observed [ocean heat content] warming.&rdquo

Taken together, the research suggests that the oceans are heating up about 40 percent faster than previously estimated by the IPCC. Since the 1950s, studies generally suggest that the oceans have been absorbing at least 10 times as much energy annually, measured in joules, as humans consume worldwide in a year.

While much of the human concern about climate change focuses on its effects over land&mdashrising air temperatures, changes in weather patterns and so on&mdashaccurate estimates of ocean warming are deeply important to scientists&rsquo understanding of global warming. Determining how fast the oceans are warming helps scientists calculate how sensitive the planet is to greenhouse gas emissions and how quickly it may warm in the future.

&ldquoThe ocean, in many ways, is the best thermometer we have for the planet,&rdquo said Zeke Hausfather, a climate scientist at the University of California, Berkeley, and a co-author of the new analysis.

Accelerated warming is also a big concern for ocean ecosystems, driving mass coral bleaching events all over the world and forcing some species to migrate to cooler waters. Warming also causes ocean water to expand in volume, which can contribute to sea-level rise.

For nearly two decades, scientists have used a network of floats distributed throughout the ocean to constantly monitor water temperatures worldwide. But before the early 2000s, when the network was launched, scientists mainly relied on measurements taken from passing ships as they made their way across the seas. This meant ocean temperature observations, worldwide, were sparser and that scientists had to use statistical methods or models to fill in the gaps.

In recent years, improved data from the float network and improvements in the models and statistical tools used to analyze previous measurements have helped scientists develop more accurate reconstructions of ocean warming over the past century.

As the new review reports, multiple studies now agree that the oceans are warming at a faster rate than older estimates suggested. And these revised calculations also match up better with climate model simulations than previous estimates, giving scientists more confidence that model projections for the future are on track.

And if the models are accurate, continuing to emit greenhouse gases at the current rate could result in dire consequences for the global oceans. As the new analysis points out, models suggest that a business-as-usual climate scenario could cause nearly 1.5 degrees of ocean warming&mdashthe equivalent of nearly a foot of sea-level rise by the end of the century. Meeting the Paris Agreement&rsquos climate goals, on the other hand, could cut that warming in half.

Scientists aren&rsquot only interested in how much heat the oceans are soaking up. How that heat moves around the planet can reveal important clues about how high the seas might rise in different locations, for instance.

Another study, published earlier this week in وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم, also concluded that the oceans are taking up at least 90 percent of the excess heat in the atmosphere. It also found that they&rsquove been warming since at least the late 1800s, although its estimates for the rate of warming may be a bit lower than what some of the other recent studies have suggested.

The study suggests that the oceans&rsquo large-scale currents and circulation patterns have been changing in recent decades&mdashfor reasons scientists are still investigating&mdashand that these changes are affecting the places where ocean heat ends up.

The study suggests that up to half the extra heat stored up in the midlatitude regions of the Atlantic Ocean since the 1950s was actually transported there from other parts of the ocean. This means that heat-related sea-level rise in this part of the ocean is being influenced by changing circulation patterns.

That&rsquos important to pay attention to, the researchers note, because future climate change may cause even bigger shifts in ocean currents, many of which are heavily influenced by winds and atmospheric patterns that may be affected by global warming. Monitoring these changes could help scientists predict which parts of the ocean will warm&mdashand expand&mdashthe fastest in the future.

&ldquoFuture changes in ocean transport could have severe consequences for regional sea-level rise and the risk of coastal flooding,&rdquo the authors write.


Sea Level Could Rise at Least 6 Meters

Even if world manages to limit global warming to 2°C &mdash the target number for current climate negotiations &mdash sea levels may still rise at least 6 meters (20 feet) above their current heights, radically reshaping the world&rsquos coastline and affecting millions in the process.

That finding comes from a new paper published on Thursday in Science that shows how high sea levels rose the last time carbon dioxide levels were this high.

That was about 3 million years ago, when the globe was about 3-5°F warmer on average, the Arctic 14.4°F warmer, megasharks swam the oceans, and sea levels stood at least 20 feet above their current heights.

The megasharks aren&rsquot coming back but those sea levels could be no matter what happens in December&rsquos climate summit in Paris.

&ldquoEven if we meet that 2°C target, in the past with those types of temperatures, we may be committing ourselves to this level of sea level rise in the long term,&rdquoAndrea Dutton, a geochemist at the University of Florida and one of the study&rsquos co-authors, said. &ldquoThe decisions we make now about where we want to be in 2100 commit us on a pathway where we can&rsquot go back. Once these ice sheets start to melt, the changes become irreversible.&rdquo

The study examined past changes and laid out a framework for using them to refine our understanding of what the future holds for coastal communities. According to separate research by Climate Central, a 20-foot sea level rise would reshape the U.S. coast, causing Louisiana to lose its boot and transforming the Bay Area into the Bays Area by forming a second inland bay. It would also threaten the world's coastal nations and megacities.

Sea levels have already risen about 8 inches compared to pre-industrial times. That rise has helped boost the surge and flooding damage from storms like Sandy and Typhoon Haiyan, and dramatically increased the occurrence of everyday flooding during high tide in cities from Baltimore to Honolulu.

The most recent projections from the Intergovernmental Panel on Climate Change indicate that if emissions continue on their current trend, sea levels could continue to rise another 39 inches by the end of this century.

By 2050, 26 major U.S. cities will face an &ldquoemerging flooding crisis.&rdquo Globally, storm damage could cost cities from Hong Kong to Dhaka to New York trillions annually unless adaptation measures are taken. According to Climate Central estimates, 150 million or more people are currently living on land that will either be submerged or exposed to chronic flooding by 2100.

Nations with the Most Population on Affected Land

COUNTRY
POPULATION AFFECTED % OF NATIONAL POPULATION
1. China
2. Vietnam
3. India
4. Indonesia
5. Bangladesh
6. Japan
7. U.S.
8. Egypt
9. Brazil
10. Netherlands
11. Philippines
12. Thailand
13. Myanmar
14. Nigeria
15. United Kingdom
16. Mexico
17. Italy
18. Germany
19. Malaysia
20. France
85,000,000
32,000,000
28,000,000
23,000,000
22,000,000
21,000,000
17,000,000
12,000,000
11,000,000
10,000,000
10,000,000
9,000,000
7,000,000
5,000,000
5,000,000
4,000,000
4,000,000
3,000,000
3,000,000
3,000,000
6%
36%
2%
10%
14%
16%
5%
15%
6%
62%
10%
13%
13%
3%
8%
3%
6%
4%
10%
4%

But sea level rise isn&rsquot going to just turn off after 2100 and according to climate scientists, current greenhouse gases are baking much more than 3 feet of sea level rise into the system. The world&rsquos oceans, ice sheets and climate are constantly performing an intricate dance. The current rate of warming could have them dancing a different routine forcing ice sheets to accommodate by melting, and sea levels in turn to rise.

&ldquoIce sheets as we see them today appear to be out of equilibrium with the present climate,&rdquo Dutton said.

Recent research showed the West Antarctic Ice Sheet, which contains enough ice to lift sea levels 10-13 feet, appears to have entered collapse, mostly driven by warm water and, to a lesser degree, air melting its ice shelves from above and below. Those ice shelves essentially act as doorstops, keeping the rest of Antarctica&rsquos massive stores of ice on land. Losing them would send ice tumbling to the sea and, after it melted, lapping up against the shorelines around the world.

Other parts of the Antarctic ice sheet are also less stable than previously believed and could further drive sea level rise from the southern hemisphere&rsquos store of ice.

Cities with the Most Population
on Affected Land
CITY POPULATION AFFECTED
1. New York City
2. Virginia Beach
3. Miami
4. New Orleans
5. Jacksonville
6. Sacramento
7. Norfolk
8. Stockton, CA
9. Hialeah, FL
10. Boston
1,870,000
407,000
399,000
343,000
290,000
286,000
242,000
241,000
225,000
220,000

The planet&rsquos other major cache of land ice is Greenland. Its melt and contribution to sea level rise have increased over the past decade and scientists project that it will play an increasingly larger role in raising the oceans.

In addition to looking at the deep past, Dutton&rsquos analysis also considered the more (geologically) recent past by looking at periods around 400,000 and 125,000 years ago when global temperatures were 3.6°F and 1.8°F above pre-industrial times, respectively. Because they&rsquore more recent, Dutton&rsquos analysis was able to get better estimates of the upper bounds of sea level rise. And those results don&rsquot bode well for the world&rsquos coastlines as they showed that sea levels were up to 42 feet higher than the present.

&ldquoThese numbers are consistent with our study on sea level commitment,&rdquo Anders Levermann, a sea level rise expert at the Potsdam Institute for Climate Impact Research who authored a 2013 study, said.

Levermann said the Dutton&rsquos approach of breaking down sea level rise by the different ice sheets could help with regional sea level estimates. For example, Greenland&rsquos melt could drive up sea levels on the Eastern Seaboard in addition to having a potential impact on ocean circulation.

&ldquoWe&rsquore going to reach temperatures we had in the past periods in the next couple decades. Understanding which are most vulnerable sectors of polar ice sheets is critical to projecting future pattern of sea level rise regionally,&rdquo Dutton said.

The big outstanding question &mdash and the one that&rsquos most relevant to people living along the coasts &mdash is just how long it could take sea levels to rise to such great heights. The process isn&rsquot linear. It&rsquos currently accelerating and that trend is expected to continue. Dutton said her group is working on new techniques to better define the rates of rise, but other efforts have shown tipping points could cause sudden, rapid rises faster than previous estimates.

&ldquoThere are some recent modeling efforts that now show you could get a section of the Antarctic ice sheet, several meters worth of sea level rise, to go in a decade. We used to think it was centuries,&rdquo she said.

Click on the images for an interactive version.

The Climate Central research, mapping and data visualization associated with this page have received support from the Kresge Foundation, National Science Foundation grant ARC 1203415, and additional sources.

This article is reproduced with permission from Climate Central. The article was first published on July 9, 2015.


شاهد الفيديو: تأثير درجة الحرارة والحموضة على نشاط الانزيم (أغسطس 2022).