Global uppvärmning: Havets feber och den brådskande kraven på miljöskydd

De senaste åren har globala utsläpp av växthusgaser oavbrutet nått nya höjder, vilket har accelererat processen av global uppvärmning.

Ett papper publicerat i den prestigefyllda akademiska tidskriften "Earth System Science Data" i juni 2023 underströk att under de senaste tio åren har globala utsläpp av växthusgaser stigit till ett historiskt högsta värde, med årliga utsläpp av koldioxid på 54 miljarder ton. Professor Piers Forster från University of Leeds, en av författarna, betonade att även om den globala uppvärmningen ännu inte har överskridit den 1,5°C-gräns som satts av Parisavtalet, så är den återstående kolbudgeten på ungefär 250 miljarder ton koldioxid troligen snart slut inom de kommande åren vid den nuvarande hastigheten av kolutsläpp. Forskningslaget uppmanade till antagandet av strängare mål och åtgärder för minskade utsläpp på konferensen COP28 år 2023. I maj 2023 presenterade Världsmeteorologiska organisationen en rapport där det framhölls att på grund av kombinerade effekter av växthusgaser och El Niño-fenomenet är det mycket troligt att inom de närmaste fem åren (2023-2027) kommer den globala temperaturen att överskrida den 1,5°C-gränsen över förindustriella nivåer för första gången, med minst en årshalfa som har 98% sannolikhet att bli det varmaste året någonsin.

Globalt klimat är en sammanhängande gemenskap, där varje förändring i en klimatfaktor kan ha djupgående effekter på andra klimatelement. Traditionellt sett har uppmärksamheten fokuserats på hur klimatuppvärmning utlöser extremväderevenemang på land, såsom värmeböljor, torka och översvämningar. Men med framsteg inom klimatövervakningstekniken har det upptäckts att global uppvärmning också orsakar ett fenomen som kallas "havsf feber". Sedan 2023 har meteorologiska institutioner i Europa, Förenta staterna och andra regioner observerat fenomen av ovanligt uppvärmning i ytvatten av regionala eller globala hav. I juni 2023 visade data från Met Office i Storbritannien att ytvattentemperaturen i Nordatlanten i maj nådde den högsta mätningen sedan 1850, 1,25°C högre än genomsnittsnivån för samma period mellan 1961 och 1990, särskilt runt Storbritannien och Irland där havsvattentemperaturen var mer än 5°C högre än långtidsmedelvärdet.

För närvarande har brittiska meteorologiska forskare kategoriserat detta års havsvärme som extrem nivå IV eller V. I mitten av juni 2023 visade en forskningsrapport som publicerades av National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) i USA att det har skett betydande uppvärmning av sjövattnet på många ställen runt om i världen sedan början av 2023. Den 1 april nådde den globala havsytanstemperaturen en rekordhög av 21,1°C, vilket, även om den senare sjönk till 20,9°C, fortfarande var 0,2°C högre än den högsta temperaturrekorden från 2022. Den 11 juni nådde ytvattentemperaturen i Nordatlanten 22,7°C, den högsta registrerade temperaturen för regionen, med förväntan att havsytanstemperaturen fortsätter att stiga och når sin topppunkt mot slutet av augusti eller september.

På grund av oceanuppvärmning förväntas det att till oktober kommer mer än hälften av världens hav att uppleva havsvärmeböljor. Den 14 juli upptäckte Copernicus Climate Change Service inom Europeiska unionen att havsvattenstemperaturen i Norra Atlanten och Medelhavet hade satt nya rekord under flera månader, med havsvärmeböljor i Medelhavsregionen. Havsvattenstemperaturen längs södra Spaniens kust och längs Nordafrikas kust överskred genomsnittliga referensvärdena med mer än 5°C, vilket indikerar en pågående eskalering av havsvärmeböljor. I juli 2023 mätte NOAA havsvattenstemperaturer på 36°C nära Floridas sydvästra kust i USA, det högsta temperaturvattnet som registrerats genom satellitövervakning av havstemperaturer sedan 1985.

Meteorologiska övervakare pekade på att under de senaste två veckorna var temperaturerna av havsvatten här fullt 2°C högre än det normala spannet. Havsvattentemperatur är inte bara en miljömässig faktor i marin ekosystem utan också en grundläggande komponent i jordens klimatsystem. Den fortsatta uppvärmningen av havsvattnet har lett till allt frekventare extremhett-havshändelser, vilket utgör en betydande hot mot hälsan på marina ekosystemen.

Havsvärmevågor hotar marina ekosystem Havsvärmevågor, som definieras som extremt varma vattenhändelser där havets ytvattentemperaturer avvikande stiger, varar vanligtvis från några dagar till flera månader och kan sträcka sig över tusentals kilometer. Havsvärmevågor skadar marina ekosystem på ett rakt och enkelt sätt, inklusive att direkt döda fiskar, tvinga fiskar att flytta till kallare vatten, orsaka korallblekning och potentiellt leda till marint ökenifiering. För marina ekosystem är havsvärmevågor en fullständig katastrof.

Specifikt visar sig skadan av havsvärmevågor i följande två aspekter:

1. **Tvingar tropiskt marin liv att flytta till mellan- och höglatituder:**

Vanligtvis är ekvatorområdet den mest resurstrarika regionen för marin levande, med stor mängd sjögrev, korall och mangrov, vilket fungerar som en paradis för de flesta marina varelser.

Under de senaste 50 åren har havsvattnets temperatur vid ekvatorn stigit med 0,6°C, vilket tvingar en stor mängd tropiska marina varelser att flytta till kallare mellan- och höglatituder för att söka skydd. En studie publicerad i tidskriften Nature i april 2019 fann att global uppvärmning har den största påverkan på marin livsmedel, med antalet arter som tvingas flyttas i havet är dubbelt så högt som på land, särskilt i ekvatorsvatten. Artikeln uppskattade att för närvarande nästan tusen arter av fiskar och ostrider flyr från tropiska vattnen.

I augusti 2020 publicerade forskare från National Oceanic and Atmospheric Administration forskning i Nature, där de fann att havsvärmeororsakar "termisk förskjutning", med förskjutningsavstånd som sträcker sig från flera tiotal till tusentals kilometer. För att anpassa sig till dessa förändringar i havets temperatur måste ett stort antal marina varelser också flytta samma avstånd för att undvika höga temperaturer, vilket leder till en "omfördelning" av marint liv. I mars 2022 upptäckte australiska forskare en minskning i antalet arter i tropiska hav efter att ha granskat nästan 50 000 register över fördelningen av marin fauna sedan 1955, med att breddgraderna 30°N och 20°S har ersatt ekvatorområdet som de mest riktmättiga områdena för marina arter.

Inte bara förändras den marina miljön, utan även näringskedjan i ekvatorialvatten förändras. Plankton spelar en betydande roll i det komplexa nätverket av marina näringskedjor, men under de senaste åren har forskare upptäckt att antalet plankton, representerat av foraminiferer, snabbt minskar i ekvatorialvatten på grund av global uppvärmning. Detta betyder att när det gäller näringsnivåer kan ekvatorialvatten inte längre stödja lika rikligt marliv som tidigare. Olämpliga marina miljöer och minskade födaresurser accelererar migrationsprocessen för ekvatorialsjölevande. Massmigrationen av tropiskt marliv kommer att utlösa en rad kedjereaktioner som leder till att de stabila marina ekosystem som bildats under miljontals år av geologisk och biologisk evolution alltmer blir oordnade och till och med kan kollapsera.

Att ett stort antal tropiska marina arter migrerar till subtropiska marina ekosystem betyder att många invasiva arter kommer att komma in i dessa områden, och de nya rovdjuren kommer att delta i intensiv matkonkurrens med inhemska arter, vilket leder till att vissa arter minskar eller till och med blir utrotade. Detta fenomen av ekosystemsammanbrott och artutrotning har inträffat under perm- och triasperioderna.

2. **Orsakar döden på ett stort antal marina varelser:**

Kallt vatten innehåller mycket mer syre än varmt vatten. Den ständiga ökningen av havsvattentemperaturen och den alltmer frekventa förekomsten av havsvarmvågor under de senaste åren har betydligt ökat fenomenet med hypoxi och låg syre i kustvatten. Vetenskapsmän pekar på att på grund av ökningen av havsvattentemperaturen har syremängden i oceanen minskat med 2 till 5 procent under de senaste 50 åren, vilket har lett till att en stor mängd fisker har dött på grund av andningsproblem. Några stora fiskar med hög syreförbrukning kan till och med bli utrotade.

I juni 2023 dykade tusentals kilometer med döda fiskar upp i vattnen nära Chumphon-län i södra Thailand och i Mexikanska golfen i USA, orsakat av fiskar som blev instängda i skallvattnen och kvävdes till döds på grund av havsvärmevågor. Massdöden bland fiskarna kommer att påverka sjöfåglar som lever på dem ytterligare. Mellan 2013 och 2016 ledde uppvärmningen av ytvattnen i Stillahavet väster om Norra Amerikas västkust till ett tragiskt incident där ungefär en miljon sjöfåglar dog på grund av brist på mat. Havsvärmevågor leder också till korallblekning.

Korallrev, som kallas "skogens hav", tillhandahåller habitat, födoresande och avlingsplatser för ungefär en fjärdedel av alla marina livsformer, vilket gör dem till en av de mest biodiverse ekosystemen på jorden. Bildningen av korallrev kan inte skiljas från den symbiotiska relationen mellan korallerna och zooxantellerna, som ger varandra näringsämnen. Zooxantellerna är alg som är mycket känsliga för temperatur. När havsvattnets temperatur stiger, svagnar deras fotosyntes och de producerar skadliga syre fria radikaler till korallerna. För att skydda sig själva måste korallerna utstöta zooxantellerna, vilket bryter den symbiotiska relationen.

Utan zooxanthellae går koraller alltmer tillbaka till sitt ursprungliga grå-vita färg. Om zooxanthellae inte återvänder inom en lång tid, kommer korallerna att förlora sin näringskälla och till slut dö. Detta är fenomenet korallblekning. För närvarande drabbas Great Barrier Reef i Australien mest av korallblekning. Under de senaste åren, på grund av global uppvärmning, har havsvattnets temperatur nära Great Barrier Reef fortsatt stiga, och mellan 1998 och 2017 inträffade det minst fyra storskaliga korallblekningshändelser.

Till början av 2020 upplevde Australien rekordhöga temperaturer, med skogsvakter som varade i halva ett år på land och det värsta korallblekningseventet någonsin registrerat i havet, vilket påverkade ungefär en fjärdedel av korallreverna. Idag har mer än hälften av Great Barrier Reef bleknat. Med global uppvärmning kommer korallblekningseventen att bli mer frekventa och allvarligare. Forskare har funnit att sedan 1985 har frekvensen av global korallblekning ökat från en gång var 27:e år till en gång var fjärde år, och fram till slutet av det 21:a århundradet förväntas mer än tre kvart av världens koraller blekna eller bli sjuka. Korallblekning och död kommer att orsaka att en stor mängd fisk förlorar sina habitat, födo- och reproduktionsplatser, vilket ytterligare påverkar utvecklingen av fisksamhällen.

Under de senaste åren har frekvensen och omfattningen av havsvärmeböljor fortsatt att öka och utvidga sig. I mars 2019 publicerade forskare från Marine Biological Association of the United Kingdom en akademisk artikel i tidskriften Nature Climate Change, där de fann att den årliga genomsnittliga antalet dagar med havsvärmeböljor mellan 1987 och 2016 hade ökat med 50% jämfört med perioden 1925-1954. Dessutom har forskare också observerat fenomenet havsvärmebölja i djuphavet. I mars 2023 publicerade forskare från National Oceanic and Atmospheric Administration en studie i Nature Communications, där de fann att havsvärmeböljor också förekommer i djuphavet. Genom simulering av observationsdata upptäcktes att i områdena runt Nordamerikanska kontinentskivan varar djuphavs havsvärmeböljorna längre och kan ha en starkare uppvärmningssignal än ytvattnen.

Ökningen i frekvensen och omfattningen av havsvärmeböljor betyder att marina ekosystem kommer att stå inför större skada i framtiden. Oceanens acidifiering hotar utvecklingen av marina arter. Ökningen av koldioxidkoncentrationen i atmosfären orsakar inte bara växthus-effekten och förstärker global uppvärmning, utan leder också till oceanens acidifiering, vilket hotar överlevnaden och fortplantningen hos marin levande. Havet byter konstant ut gaser med jordens atmosfär, och nästan alla gaser som släpps ut i atmosfären kan lösas i sjövattnet. Som en viktig komponent i atmosfären kan också koldioxid absorberas av sjövattnet. Oceanens acidifiering är egentligen fenomenet där havet absorberar övermåttlig koldioxid, vilket leder till en ökning av syraämnen i sjövattnet och en minskning av pH-värdet.

Enligt uppskattningar absorberar havet ungefär en tredjedel av koldioxidutsläppen från människor i atmosfären. När koncentrationen av koldioxid i atmosfären fortsätter att öka intensifieras också upptaget och upplösningen. För närvarande absorberar havet 1 miljon ton koldioxid per timme, vilket betyder att oceanens försurande accelererar.

Vetenskapliga forskningsresultat visar att på grund av överdriven utsläpp av koldioxid av människor under de senaste två seklerna har havets pH-värde sjunkit från 8.2 till 8.1, vilket ökat den faktiska syrligheten av sjövattnet med ungefär 30%. Enligt det nuvarande utsläppet av koldioxid av människor kommer pH-värdet för ytvattnet i världshavet att ha sjunkit till 7.8 år 2100, vilket gör sjövattnets syrlighet 150% högre än år 1800. År 2003 dykade termen "havssyrlighetsökning" upp först i den världsberömde vetenskapliga tidskriften Nature. År 2005 påpekade forskare att för 55 miljoner år sedan inträffade en massutrotning i havet på grund av havssyrlighetsökning, uppskattad till att ha löst upp 4,5 biljoner ton koldioxid i havet, och det tog 100 000 år för havet att återgå till normala nivåer. I mars 2012 publicerades en artikel i tidskriften Science som hävdade att jorden för närvarande upplever den snabbaste havssyrlighetsökningen på 300 miljoner år, där många marina arter står inför en överlevnadsanskaffelse.

I april 2015 publicerade en studie i den amerikanska tidskriften Science att för 250 miljoner år sedan orsakade våldsamma vulkanutbrott i Sibirien utsläpp av stora mängder koldioxid, vilket ledde till att havsvattnets pH nivå sjönk dramatiskt under de följande 60 000 åren, och dödade ett stort antal höggradigt kalkförstärkta marina organismer. Forskare uppskattar att detta havsavsockningshändelse slutligen ledde till utrotningen av 90% av allt marine liv och mer än 60% av allt terrestriskt liv. Studien pekade också på att under den massutrotningen för 250 miljoner år sedan var utsläppet av koldioxid i atmosfären omkring 2,4 miljarder ton per år, medan för närvarande släpper människor ut ungefär 35 miljarder ton koldioxid i atmosfären varje år, vilket långt överstiger utsläppen under den massutrotningstiden.

Oceanens försurning påverkar allvarligt det normala tillväxet och fortplantningen hos marina organismer, vilket hotar överlevnaden och utvecklingen av arter. Å ena sidan hotar oceanens försurning och hindrar överlevnaden hos kalkbildande organismer. Oceanens försurning leder till en kontinuerlig minskning av karbonathjärnor i havet, som är viktiga material för många marina organismer (som krabbor, skaldjur, koraller etc.) för att bilda skal.

Oceanens försurning kommer att allvarligt hota tillväxten och utvecklingen hos dessa kalkbildande organismer. Dessutom kan försurnat sjövatten direkt upplösa vissa marina organismer. Skalldjur är en viktig matkälla för laxar, och vetenskapsmän förutspår att senast 2030 kommer försurnat sjövatten att ha en korrosiv effekt på marina skalldjur, vilket kan leda till deras minskning eller försvinnande i vissa marina områden, vilket ytterligare påverkar utvecklingen av laxbestånden.

Å andra sidan skadar även oceanens försurning fiskarnas sensoriska system. Sensoriska system som lukten, hörseln och synen hjälper marina fiskar att effektivt jaga, hitta säkra habitat och undvika rovdjur. När dessa skadas kommer det direkt att hota fiskarnas överlevnad. I juni 2011 inkuberade forskare från University of Bristol i Storbritannien anemonfiskägg i havsvatten med fyra olika koldioxidkoncentrationer. Efter jämförande forskning visades att ungdomsfiskar som hade kläckts i havsvatten med hög koncentration av koldioxid reagerade mycket långsamt på ljud från rovdjur.

Detta betyder att i surt havsvatten minskar hörselsensitiviteten hos unga fiskar avsevärt. I mars 2014 publicerades en studie i Experimental Biology som visade att höga koncentrationer av koldioxid i havsvattnet kan störa olika typer av gamma-aminobutyrsyra i fiskars nervceller, vilket minskar deras syn- och rörelseförmåga, till slut gör det svårt för dem att jaga eller undvika rovdjur. I juli 2018 publicerades en studie i Nature Climate Change som visade att oceanens acidifiering kan orsaka att fiskarna förlorar sin luktsinne, stör deras centrala nervsystem och minskar hjärnans informationsbearbetningsförmåga.

Utöver den direkt skadliga påverkan på marina arter kan oceanens försurkning förstärka de negativa effekterna av marina föreningar och toxiner. Forskning har visat att oceanens försurkning kan kontinuerligt öka bioavailabilityn av tungmetaller som kvicksilver, bly, järn, koppar och zink, vilket betyder att dessa tungmetaller lättare kan absorberas av marina organismer och enklare ackumuleras i dem. Slutligen kommer dessa föroreningsämnen att överföras till högre organismer via matkedjan, hotande mot deras hälsa. Dessutom kan oceanens försurkning också ändra mängden och kemiska sammansättningen av skadliga alger, vilket gör att dessa toxiner kan överföras till skalldjur, producerande paralyserande och neurotoxiska toxiner, slutligen hotande människors hälsa.

Globala ansträngningar för att skydda marina ekosystemens biologiska mångfald. Idag har den genomsnittliga havstemperaturen på jorden stigit med cirka 0,9°C i förhållande till det 1900-tal och med 1,5°C jämfört med föreindustriella nivåer. De senaste tio åren har varit det varmaste decenniet för havstemperaturer som någonsin registrerats. El Niño-fenomenet bildades 2023, och forskare förutspår att de kommande månaderna kommer globala havsyttemperaturen att öka snabbt med 0,2 till 0,25°C. Detta betyder att marina ekosystemen kommer att möta allvarligare högtemperaturhot i framtiden, och marinliv kommer att stå inför större överlevnadsutmaningar. Mot bakgrund av den alltmer allvarliga marina ekologiska krisen tar länder runt om i världen proaktivt åtgärder för att skydda marina ekosystemen. Den 19 december 2022 antog den andra fasen av den 15:e konferensen för parterna till Biodiversity Convention (COP15) "Kunming-Montreal Global Biodiversity Framework". Ramen fastställde målet "30x30", vars syfte är att skydda minst 30% av jordens land och hav fram till 2030.

För att säkerställa en smidig genomförande av avtalet etablerades även innehållet i avtalet tydliga och starka finansiella garantier. Denna ram kommer att leda den internationella gemenskapen att samarbeta för att skydda biologisk mångfald och sträva mot det stora målet om harmoniskt samexistens mellan människor och natur fram till 2050. Under de senaste decennierna har ett stort antal sjöfart, havsbottenbrytning och fjärrvattenfiskeverksamheter utförts på högvattnet. Även om det finns relevanta internationella institutioner som reglerar dessa aktiviteter har bristen på nödvändig kommunikation och koordination mellan olika institutioner lett till en fragmenterad övervakning och skydd av högvattens ekosystem, och har inte kunnat effektivt stoppa marin miljöförstöring och förlust av biologisk mångfald.

I juni 2023 antog Förenta nationerna "Avtalen om bevarande och hållbar användning av marin biologisk mångfald i områden utanför nationell jurisdiktion enligt Förenta nationernas havsrättskonvention." Avtalet föreslår nya mekanismer och innehåll för marina miljöbedömningar, överföring av marin teknik, delning av fördelar från marina genetiska resurser och marina skyddade områden. FN-generalsekreteraren António Guterres pekade på att detta "avtal" är avgörande för att möta hot som klimatförändringar, överfiske, oceanens acidifiering och havsförstoring, samt att säkerställa den hållbara utvecklingen och användningen av mer än två tredjedelar av världshavet, och har milepinnbetydelse för att skydda marin biologisk mångfald.