美国国家海洋和大气管理局支持的科学家宣布,今年墨西哥湾的“死区”——氧气含量低或为零,可能导致鱼类和海洋生物死亡的区域——面积约为 6,705 平方英里,是 38 年来有记录以来的第 12 大区域。这一数字相当于 400 多万英亩的栖息地可能无法供鱼类和底层生物生存,面积大约相当于新泽西州的面积。
7 月 21 日至 26 日,路易斯安那州立大学和路易斯安那大学海洋联盟 (LUMCON) 的科学家在 LUMCON 研究船鹈鹕号上领导了年度死区调查。这项年度测量是一项关键指标,为密西西比河/墨西哥湾缺氧工作组的集体努力提供了参考。该工作组是一个州/联邦合作伙伴关系,制定了一个长期目标,即到 2035 年将死区的五年平均范围缩小到 1,900 平方英里以下。
上图:2024 年 7 月 21 日至 26 日测量的墨西哥湾缺氧区地图。红色区域表示海底氧气含量为 2 mg/L 或更低,这一水平被认为是缺氧。上图:自 1985 年以来船舶调查期间测量的缺氧区长期测量大小(绿色条),包括密西西比河/墨西哥湾流域营养物工作组设定的目标和 5 年平均测量大小(黑色虚线)。(LUMCON/LSU/NOAA)
虽然 NOAA 支持的研究调查提供了死区的一次性快照,但五年平均值捕捉到了该区域随时间变化的动态和变化性质。死区的五年平均面积现在为 4,298 平方英里,比 2035 年的目标大两倍多。
美国国家海洋和大气管理局国家海洋局助理局长 Nicole LeBoeuf 表示:“测量该地区的缺氧情况作为海洋健康状况的指标至关重要,尤其是在气候变化、风暴可能加剧、降水和径流增加的情况下。这组长期数据的好处是,它可以帮助决策者调整策略,减少死区并控制对沿海资源和社区的影响。”
6 月份,美国国家海洋和大气管理局预测,死区面积将超过平均水平,达到 5,827 平方英里,主要基于美国地质调查局提供的密西西比河流量和营养物径流数据。测量结果落在美国国家海洋和大气管理局综合预报的不确定范围内,表明基础模型的整体准确性及其作为营养物减少策略工具的能力。
“底层水体缺氧面积比密西西比河 2024 年排放量和氮负荷预测的面积要大,但在此次研究巡航进行的近四十年中经历的范围内,”路易斯安那州立大学和 LUMCON 的博士教授、巡航联合首席科学家 Nancy Rabalais 说。“我们每年夏天都会对规模和分布的变化感到惊讶。”
死区是如何形成的
通过密西西比河-阿查法拉亚河流域到达墨西哥湾的过量营养物刺激了藻类的过度生长。当这些藻类死亡并分解时,它们会沉到海底,消耗掉水中的氧气。由此产生的低氧水平(缺氧)导致鱼和虾等动物离开该地区。研究发现,接触缺氧水域会改变鱼类的饮食、生长率、繁殖、栖息地利用以及虾等商业捕捞物种的可用性。
缺氧特别工作组的努力
2022年6月,美国环境保护署(EPA)成立了墨西哥湾缺氧计划,进一步加快工作组的营养物减少行动,朝着工作组的墨西哥湾缺氧行动计划取得重大进展。
“营养物污染影响了全国各地的水体,在墨西哥湾,它导致了死区,那里氧气含量低甚至为零,无法养活鱼类和海洋生物,”美国环保署水资源办公室代理助理署长布鲁诺·皮戈特说。“美国环保署致力于与密西西比河-阿查法拉亚河流域的州和地方政府以及部落合作,共同努力减少营养物污染并保护墨西哥湾的健康。事实上,由于拜登总统的两党基础设施法,美国环保署正在为这项工作投资 6000 万美元。”
因此,缺氧特别工作组各州正在扩大其营养物减少战略,同时提高气候适应能力并确保弱势群体受益。
“密西西比河对我们各州经济和社区的实力和增长的重要性不容低估,”爱荷华州农业部长迈克·奈格说。“通过实施我们的营养物减少战略,缺氧工作组各州正在单独和集体地展示我们保护和改善这条河流的决心。
“天气和其他因素总是会导致缺氧区测量值逐年变化,但各州重点实施的保护工作正在对我们的水质产生积极影响。各州以及众多公共和私人合作伙伴最有能力解决其特定地理区域的问题,我们仍然有动力在未来几年和几十年内将这项行之有效的水质工作扩展到农村、郊区和城市地区。”
进一步研究如何更好地理解和预测死区
除了每年的缺氧预报和调查外,NOAA 还通过其沿海缺氧研究、海洋技术转型、无人系统和缺氧监测项目,支持开发监测技术以了解死区,以及研究缺氧对墨西哥湾和其他地区鱼类和渔业的影响。该机构继续与各州合作,开发新工具来预测营养物质流入水道,并支持北部海湾研究所提供技术援助、观察和监测能力。
NOAA 的科学家还在研究使用自主水面航行器 (ASV) 作为新兴技术来绘制墨西哥湾缺氧地图的可行性。今年,为配合测量调查,部署了几艘 ASV,并将与船上的测量结果进行比较。