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鱼在水里“淹死”了

2009-12-10于之珠

中学生百科·悦青春 2009年11期
关键词:低氧溶解氧海洋生物

于之珠

距今2.5亿年前的二叠纪末期,地球上发生了第三次物种大灭绝。这是地球史上最严重、最惨痛的灭绝事件,其中70%的陆地脊椎动物彻底消失踪迹,而海洋生物更是险些全军覆没,有超过90%的种类永别地球。当时由于浅层的大陆架大面积暴露。原先埋藏在海底的有机质被氧化,这个过程消耗了氧气,释放了二氧化碳,再加上气温升高,导致海洋“窒息”,形成大片“缺氧地带”。可以说,那些以水为生的海洋生物。包括我们所熟悉的“水就是它们生命”的各种鱼类,不是因为缺水而死,而是让海水给“淹死”的。

鱼居然都能被水“淹死”,听起来似乎很滑稽,但事实的确如此。鱼类其实跟我们人类,以及其他陆地动物是一样的,生存都得依赖于氧气。如果把鱼放进没有氧气的水里,“如鱼得水”就是另一番景象了。在那样的环境中,鱼会窒息而死。正常情况之下,鱼之所以能够自由自在地生活在水里,是由于水中有被溶解的氧。那么,我们对鱼会被水“淹死”的担心会不会只是杞人忧天呢?来自科学的研究表明,这样的担心绝非多余。鱼类以及其他海洋生物,正面临一场类似于2.5亿年前那样的灾难。

在美国饿勒冈的太平洋沿岸。科学家发现了一片因缺氧而形成的死亡海域。在那里,鱼类和甲壳类海洋生物正在大量死亡,就像是一个“甲壳类生物的坟场”。对于氧气的缺失,有人认为是由北方吹出的季风引起的。季风改变了洋流方向,导致海洋深处的洋流上涌,流到靠近海岸的区域。而这些海水中富合氮及其他营养物质,这使得浮游生物迅速繁衍。当这些微小的动植物死亡和腐化后,海水中的含氧量便会迅速下降。

海域“死亡”现象绝不只在美国俄勒冈才有。一项由美国维吉尼亚海洋科学研究所发布的报告表明:海域死亡区曾经相当稀少,现在却已司空见惯,许多地方都能见到这样的现象。报告显示。自从1960年代以来,世界各地海域死亡区的数量,大约每10年就会翻一番。1960年代末,全球仅有39个死亡海域,1970年代末增加到63个,1980年代末132个,到了1990年代末。全球已有高达301个海域被宣告死亡。而现在,被确定为死亡区的海域达到了惊人的500多处,这还不包括正在“走向死亡”的低氧区。

欧洲波罗的海是目前世界上最大的单个死亡区,面积达8万平方千米。其次是美国墨,西哥湾的密西西比河河口,面积也有23 000平方千米。比这更可怕的事实是,与50年前相比,溶解在海水中的氧气急剧下降,降幅可能达到了15%。之所以海洋缺氧现象现在并没有引起广泛关注,主要原因是,这更像一种“慢性病”,开始的影响并不大,只有在情况不断恶化时,海洋生物的减少才会变得明显。而当海床含氧量低到大多数生物都无法生存时,这块海域便被称为“死亡区”。

造成海域“死亡”和低氧区形成的原固有很多,其中与人类行为最密切相关的就是工业污染和化肥的使用。这和美国俄勒冈的太平洋沿岸出现死亡区算是一个道理。由于大量的氮流入海洋,会被海洋生物生长所利用,并产生大量的有机物。这些有机物沉入海底,在分解过程中就会消耗大量的氧。我们知道,空气中并不存在缺氧的问题,如果海水在“氧亏损”之后能够得到及时补充,事情可能就不会向糟糕的方向发展了。因此科学家认为,海水缺氧背后存在更致命的凶手,那就是阻碍上下海水进行氧气交换的“温度跃层”。

在海域中,海底海水的温度与表层海水的温度是有高低之分的。温度高的海水因为密度小总是浮在表面,而温度低的海水因为密度大只能沉于海底,在两者之间,存在着一个温度由高到低的急剧变化的水层,这就是“温度跃层”。这个跃层相对稳定,在一定程度上阻碍了上下水体的交换,也就隔断了底层海水与空气中的氧进行接触的机会。很多海域低氧区都是“季节性”的,炎热时很严重,而在寒冷季节里却会得到缓解。就是这个道理。

那么,海洋缺氧现象为什么会在最近几十年里表现得尤为突出呢?难道以前海水中就不存在“温度跃层”?这与全球变暖有着密不可分的联系。因为全球性的气温上升。让海水中的“温度跃层”更加坚实和稳定,不但存在时间增加,而且阻力更大。不但如此,气温的上升还直接影响着氧气在水中的溶解,造成溶解氧偏低。

溶解氧是指溶解在水里的氧的量。生活中,我们用水中溶解氧的多少来衡量水体自净能力。水里的溶解氧被消耗,要恢复到初始状态,所需时间短,说明该水体的自净能力强。或者说水体污染不严重,否则说明水体污染严重。自净能力弱,甚至失去自净能力。除了水本身的自净能力外,压力与温度也是影响溶解氧的重要因素。在压力不变的情况下,温度升高,水溶解氧气的能力会急速下降。同样在一个标准大气压下,20℃的一升水可溶解9毫克氧气,而到了35℃,同样一升水仅能溶解氧气6.9毫克。

因此,当气温高于35℃。而水质又差、缺乏自净能力时,我们总能看到成群结队的鱼纷纷浮出水面。它们不是调皮,也不是怕热,而是太需要一口新鲜空气了。鱼或许真跟我们想象中的不太一样,它们也有怕被“淹死”的时候。

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