鲸类如何影响地球的气候变化?

来源: 新浪科技 日期:2021-03-01

  在海滩上搁浅的鲸豚往往会引起人们强烈的好奇心,而至今对于鲸类搁浅的确切原因都尚无定论。有时,搁浅的鲸类会发生一些奇怪的现象,比如威力惊人的“鲸爆”——有人将此称为世界上最巨大的生化武器。看到在水中如此壮观的生物在陆地上变成了散发恶臭、四散横飞的鲸脂,无疑相当令人沮丧。然而,很少有人注意到,每一头巨鲸的搁浅,都意味着我们丧失了一次碳封存的机会。

  鲸类是地球上体型最大的一类生物,尤其是抹香鲸和多种须鲸。它们的身体储存了大量的碳,其本身在海洋中的存在就塑造了它们周围的生态系统。在海洋中,这些生物也显著影响着地球的温度。最近的一项研究向我们揭示了这其中的过程。

  2010年的一篇学术论文指出:“在陆地上,人类通过伐木和烧毁林地、草原等方式,直接影响着陆地生态系统中储存的碳。另一方面,大洋中的碳循环被认为不受人类的直接影响。”然而,这个假设忽略了捕鲸活动造成的惊人后果。

  几个世纪以来,人类一直在捕杀鲸类,它们的身体为我们提供了具有重要经济价值的鲸脂和鲸肉,鲸须和鲸骨也被制成了各种用品。商业捕鲸的最早记录出现在公元1000年。从那时起,数以千万计的鲸鱼被捕杀。据专家估计,鲸类的数量可能已经下降了66%到90%。

  鲸鱼死亡之后会沉到海底,储存在它们庞大躯体中的所有碳也都从表层海水转移到深海,并在那里保存几个世纪甚至更久。

  在2010年的研究中,科学家发现,在工业捕鲸兴起之前,每年随鲸类(不含抹香鲸)沉入海底的碳达到19万到190万吨,相当于每年全世界公路上减少4万至41万辆汽车。然而,如果鲸的尸体无法沉入海底,而是被杀死并加以利用,那它们身体里的碳就会被释放到大气中。

  美国缅因大学的海洋学家安德鲁·珀欣是这项研究的作者之一,据他估计,20世纪持续多年的捕鲸活动使大气中增加了大约7000万吨的二氧化碳。他说:“这个数字听起来很多,但1500万辆汽车一年就能排放这么多,而美国目前拥有2.36亿辆汽车。”

  然而,鲸类的价值不仅仅体现在死亡的时候。令人惊讶的一个发现是,这些哺乳动物产生的粪便也会影响气候。许多鲸类经常在海洋较深处觅食,不时回到水面呼吸和排便。它们的粪便中富含铁元素,可以为浮游植物创造完美的生长条件。浮游植物虽然微小,但在整体尺度上,它们对地球大气有着巨大的影响。据估计,全球每年所产生的二氧化碳中,有40%被浮游植物通过光合作用吸收,相当于亚马逊雨林吸收量的4倍。

  非营利组织鲸豚保护协会(Whale and Dolphin Conservation,简称WDC)的政策经理维姬·詹姆斯说:“我们需要认识到,捕鲸是一场悲剧,它将一个巨大的有机碳泵从海洋中消除,并加倍影响了浮游植物生产力和海洋吸收二氧化碳的能力。”

  鲸类在海洋中的消失也会带来一些意想不到的后果。例如,随着须鲸数量的减少,以往捕食它们的虎鲸会转向更小的海洋哺乳动物,比如海獭;而随着海獭数量的减少,海胆可能会大量繁殖,进而导致北大西洋周围的海藻林被大量吞食。这一连锁反应将对海洋碳封存产生了深远的影响。

  这同时也意味着,将鲸类数量恢复到捕鲸业之前的水平,可能是应对气候变化的重要方法之一,因为这可以直接或间接地将碳固定起来,减少每年燃烧化石燃料所排放的大量二氧化碳。于如何实现减少碳排放的目标,研究者已经提出了各种各样的建议,比如植树造林,或者通过“施铁肥”的地球工程学方法,向海洋中添加铁元素来刺激浮游植物的繁殖。

  不过,植树需要占用宝贵的陆地资源,而“施铁肥”的争议一直就没有停止,许多科学家认为对环境的人为干扰可能会带来不可控的风险。相比之下,恢复鲸类的数量要安全得多,而且海洋中也有足够的空间——那里曾经生活着无数的鲸鱼。

  此外,当鲸类数量恢复之后,由此产生的粪便也将远远超过向海洋施铁肥的潜力。根据安德鲁·珀欣的研究,每年需要200次成功的“施肥”,才能达到可与鲸类数量完全恢复时相比的效果。而且,与有风险的地球工程技术不同的是,鲸类的恢复不仅会对气候产生影响,还会对整个生态系统产生影响。

  维姬·詹姆斯说:“鲸类尸体为深海物种提供了独特的栖息环境,其中许多物种只在‘鲸落’中发现。研究表明,在鲸鱼尸体腐烂的最后阶段,一具骨架就能为多达200个物种提供食物和栖息地。”

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