在广阔的海洋深处,有一种无声的现象正在发生,这就是海洋上升流。这种由风驱动,将密度较大、较冷且富含营养的深水推向海面。每当这种水流钻出水面,它们就会取代那些温暖而通常养分匮乏的表层水。这些营养丰富的上升水不仅推动了初级生产者的增长,还对全球渔业产生了深远的影响。
「大约25%的全球海洋鱼类捕捞量来自五个上升流区,虽然这些区域仅占整个海洋面积的5%。」
上升流带来的深层水源富含硝酸盐、磷酸盐和矽酸,这些都是因为沉降有机物质的分解而结成的养分。这些养分被浮游植物所吸收,进而转化为有机化合物,并透过光合作用形成完整的食物链。当浮游植物繁盛的时候,整个海洋的食物链都会因此而受益,各种鱼类、海鸟和海洋哺乳动物都会因此而获得源源不断的食物供应。
上升流的成因主要有三个要素:风、科氏力和艾克曼运输。当风在海面上吹拂时,水面会因为风的作用而发生变化,进一步引发水层间的互动。随着水的运动,水分子会以约90度的角度移动,这就是科氏力的影响。同时,艾克曼运输使得水层在风的方向上以约45度的角度移动,导致水的连续性流动向外扩展,从而形成上升流。
「如果水流发生了分散,上层水的减少将会引发深水的上升,以补充失去的水。」
根据不同的海洋地理环境,上升流可以分为多种类型,最为人所知的包括沿海上升流、广域风驱动的内海上升流,以及与涡流相关的上升流等。
其中,沿海上升流与人类活动有着重要的关联,它不仅支持着全球最富饶的渔业,还对当地的生态系统有着深远的影响。在北半球,当风的方向平行于海岸时,表层水流会向右偏移,反之在南半球则向左偏移,使得冷水得以涌向海面。
沿海上升流在影响当地气候方面也起着重要的作用。当厚重的冷水上升时,海面温度下降,导致其上层空气的冷却。这一过程不仅形成厚厚的海雾,还可能影响云的形成,进而改变雨量分布,让某些地区变得更加干燥。
全球渔业的健康与上升流密切相关。由于这些地区的生产力极高,许多商业渔业都将重心放在这些鱼类丰富的水域。不过,过度捕捞也成为了一大威胁。
「在上升流生态系统中,任何一种物种的显著减少,都会影响整个生态链。」
例如,若某一种鱼类受到过度捕捞,这可能会导致依赖该物种的其他捕食者食物短缺,进而使整个生态系统面临崩溃的风险。此外,气候变化也能显著影响上升流的强度和频率。在一些极端气候事件如厄尔尼诺现象期间,上升流的减弱会解除鱼类获取营养的机会,使整个生态系统受到威胁。
因此,保护上升流及其相关生态系统不仅对捕鱼社区至关重要,也对全球的食物安全和生物多样性意义重大。未来我们该如何平衡经济利益与生态保护,以确保这一重要的生态系统不被毁灭呢?