科学家发出了基于观察和事实判断的警示，由于气候变迁带来了渐进性的损害作用，到了2100年，高发生率的世界海洋系统的退变和人类生活的艰难局面可能难以避免。科学家在一项研究课题中描绘了一幅全景式的海洋生物化学的未来图景。地球生物化学系统的变化是由人类排放到大气中的温室气体激发的，好像水帘洞的瀑布一样倾泻而下的温室气体覆盖了整个海洋区域，作为人类和生物栖息地的海洋容纳了相当数量的碳物质，碳气体和颗粒物渗透到了海洋的深部，随着海洋生态系统的恶化，人类生活将受到海洋“反向作用”的冲击。科学家以往对海洋环境的研究主要集中在海洋变暖和海水酸化的问题，他们在很大程度上忽略了气候变化对海洋生物和人类的海洋经济带来的影响。诸多因素的协同作用造成了可以预测的变化，诸如：海水中溶氧量了衰减，海洋生态系统再生能力的消退。到了2100年，由于气候变化带来的全域性的影响，没有一个海洋角落能够逃避生态的危机。

夏威夷大学马诺阿分校的助理教授卡米洛·莫拉在社会科学院从事地理学的科研和教学工作，莫拉解释说，当考虑世界海洋的变化时，几乎每一个海洋角落难以“独善其身”，不是单个海洋在发生变化，而是大部分的地球海洋发生同步的变化，协同性的变化表现在多个方面：海水变暖、海水酸化、海水溶解氧的减少和海洋生物生长能力的下降。多因素的共同变化大量存在、波及面广，从海洋生物的生存到海洋生物的丰富性和多样性，从海洋生物变化的幅度和范围到海洋生物个体的大小、海洋生态的功能等，所有的变化综合为对海洋生物化学的考量。海洋生态的变化最终影响人类自身的生存方式，对海洋生态链的破坏冲击了人类的海洋栖息地，海洋食物链，人们的捕鱼活动和海洋旅游将受到损害。科学家估计，地球上有4、7亿到8、7亿最贫穷的人口依赖于海洋资源，广阔的海洋为人们提供了食物链和经济收入，由于海洋生物化学多种要素的变化，以货物的海洋运输和服务为收入来源的国家和地区将受到冲击。

夏威夷的马诺阿大学社会科学学院的莫拉、海洋与地球科学技术学院（SOEST）的克雷格·史密斯共同领导了一支由28名科学家组成的国际科学团队，他们在数学模型、地球生物化学、海洋学、社会学等学科领域发挥了专长，《科学》杂志的生物学栏目刊登了科学团队的研究成果。他们使用了最新、最给力的数学模型，联合国政府间气候专门委员会（IPCC）在撰写第5份气候报告中使用了同样的气候模型，由顶级科学家开发的气候模型预测了全球气候变化的趋势，指出了气候变化的原因。科学团队将数据带入模型，对海洋温度、PH值、海水溶解氧含量、海洋初级生产效率等共同变化的因素进行了量化分析，他们考虑了两种可能的情形，一种情形出现在2100年，大气层的二氧化碳浓度为900ppm，另一种情形出现在2100年，而大气层的二氧化碳浓度为550ppm，第一种情形更多地考虑了目前的人类活动排除的温室气体数量，第二种情形更多地考虑了人类的反思和应对气候变化的因素，人类从现在开始“花大力气”减少二氧化碳气体的排放，各国遵守了共同行为的纲领性文件。

世界海洋的多个区域将同时受到影响，不是“一个接一个”、或逐次遭遇多要素的变化，包括海水变暖、酸化、溶解氧的消耗、海洋生产效能的下降等，世界海洋遭受影响的强度有所不同，只有非常小部分的海洋系统——多数分布在地球的两极地区可能遇到相反的情形，溶氧量不减反增、海洋生产能力不降反升。加拿大纽芬兰纪念大学海洋科学中心的博士后研究员魏启林解释说，在地球高纬度地区，看起来似乎发生了积极改变的生态体系不一定有利于人类，外来物种入侵了地球的高纬度地区，海洋生态的变动威胁了当地的物种和依靠海洋食物而生活的居民。科学团队将全世界32个海洋栖息地和生物多样性的热点地区合成了一幅地图，以在整体上评估海洋生态系统在气候变化过程中将会遭遇的潜在性损害，科学团队最后分析了海洋货物运输和服务业可能遭遇的损失，由于地球海洋生物化学条件的变化，生活在沿海地区的居民将会对他们的海洋经济预期作出相应的调整。

俄勒冈州立大学的博士后研究员安德鲁·瑟伯解释说，其它类似的对海洋生态变化的研究建立在小规模的基础上，夏威夷的马诺阿大学的科学团队第一次将整个地球海洋体系作为研究对象，地球海洋面临了共同变化的趋势，世界各地的海洋栖息地和海岸人口将会遭受不同的影响。科学团队使用了目前最好的气候模型，从数量上预测了海洋生态体系出现变化的程度，科学团队将评估和预测建立在坚实和可高的基础上，到2100年时，预计海洋上层水体的平均温度将上升1、2度到2、6度，海水的溶解氧浓度将会下降到目前数量的2%到4%，PH值将下降（酸性上升）0、15到0、31，海面的浮游植物将会减少到目前数量的大约4%到10%，海底的情形有所不同，科学团队预测，海底的温度和PH值的变化较小，海底水域溶解氧的下降数量不大，珊瑚礁、海草和浅海滩软泥底部的生物栖息地将会出现海洋生物化学方面的最大变化，而深海区域的这类变化最小。

加州大学圣迭戈分校的斯克里普斯海洋研究所的丽莎·莱文教授解释说，许多深海区域的生态系统十分稳定，然而，海水温度、溶解氧和PH值的较小变化将会降低深海区域生物的修补能力，人类在深海区域提取了更多的资源，从而对海底生态系统制造了更多的扰动，海洋学家增加了对深海区域的担忧。夏威夷大学马诺阿分校的史密斯解释说，深的海底覆盖了地球表面的大部分区域，海底的生态功能非常重要，海底将大气的碳物质封存在沉积物中，从而缓解了海洋酸化的进程，深海为海洋生物的多样性提供了一个巨型蓄水池。过去的气候模型对气候变化给巨大的海洋生态系统带来的影响分析得很少，二十一世纪的气候变暖将会对许多区域深海海底的生态系统带来可以观测的影响，海底容易受到气候变迁的波及。挪威斯塔万格国际研究所一个科学小组在安德鲁·K·斯威特曼的带领下对深海生态系统进行了研究，科学小组招集了世界各国的优秀研究人员，他们认为气候变化对海洋的表层和深层产生了影响，这是可以检测到的变化，现在，科学家从数据和模型中预测了气候变化对地球海洋的巨大影响。保护海洋的生态系统就是保护人类的共同家园和大自然留给人类的珍贵遗产。

（编译：2013-10-19）