明年，聯(lián)合國打算完成其首個世界海洋評估（類似于政府間氣候變化專門委員會的定期工作匯報）。該評估不僅及時，而且非常重要：全世界的海洋正在受到很多人類活動的威脅，包括污染物、徑流污水、過度捕撈、氣溫升高、土地酸化。當前的海洋觀測項目仍達不到預定的目標。

     數據缺失

     諸如氣溫、鹽度和葉綠素含量的變化一直由衛(wèi)星、水柱漂浮裝置和傳感器陣列進行全球監(jiān)控。相比之下，海洋生態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)則嚴重不足，并由于難度大耗費高，而一直被忽視。結果是，對包含海洋生態(tài)系統(tǒng)很大部分的浮游植物、浮游動物和弱泳生物（磷蝦和小魚）的監(jiān)測，只是一種權宜之計，不具有系統(tǒng)性和組織性。

     大部分自然的海洋過程都具有時間尺度差異。為了弄清由氣候變化所導致的轉換時間，觀察的時間跨度通常有50年或更久。忽視生態(tài)監(jiān)測使得海洋科學界缺失這樣的長期性數據。國際海洋生物普查計劃旨在在全球范圍內研究海洋多樣性，但僅持續(xù)十年的時間。目前，只有兩個海洋生態(tài)數據庫能符合長期性的要求，但每一個都有局限。

     一個全球海洋觀測網絡需要在未來五年內建立，提供未來一個世紀海洋健康評估的基準線。與物理海洋學數據一起，這個網絡必須跟蹤全世界海洋生態(tài)系統(tǒng)的物種狀態(tài)。

     數十年的監(jiān)測

     生態(tài)時間序列研究在海洋研究領域中就像一個灰姑娘——長期被忽視，躲在角落里看著其他人站在舞臺中央，享受萬千寵愛。但現在，她忽然發(fā)現自己在氣候變化的舞會上成為了耀眼的新星。

     2012年的一份報告顯示：棲息在加利福尼亞海岸中層海水（200米至1000米深），原本數量豐富的24種魚類的數量減少了63%，極有可能是因為海水中的含氧量減低的緣故。該研究以生態(tài)學和加利福尼亞海洋漁業(yè)合作調查（CalCOFI）的海洋時間序列數據為基礎，其中CalCOFI的數據從1951年起便開始記錄。這份報告出臺后在學界產生了極大反響，生態(tài)時間序列研究的地位也煥然一新。

     海水中層的含氧量減少是全球變暖意料之中的結果，因為水溫會影響海水的分層、混合以及通風換氣的效果。加州南部海域棲息著種類繁多的魚類，其范圍自寒冷的北太平洋一直延伸到溫暖的亞熱帶海域。北太平洋海洋科學組織于2012年的年會上決定成立一個特別會議，專門對北太平洋水域的含氧量降低這一趨勢進行評估。

     對海洋中層進行監(jiān)測對于判斷海洋是否健康至關重要，因此中層海水是整個海洋新陳代謝的引擎：從表層海水向下沉淀的有機物，有90%在中層海水中被處理；同時，棲息在中層海水的魚類也遠比表層海水的魚類多。據推算，全球棲息在海洋中層的生物量可達10億至100億噸，這一數量大大超過可用于商業(yè)捕撈的魚類數量（少于1000萬噸）。

     許多棲息于中層海水的魚類白天在海水中層活動躲避捕食者，到了晚上則游到表層海水去覓食，這是地球上最大規(guī)模的動物大遷徙。生活在中層海水的魚類是浮游生物最主要的捕食者，同時也是更高級食肉動物的獵物，并且還肩負著將碳元素帶往深海的重任。

     然而，為何海洋生態(tài)系統(tǒng)的時間序列統(tǒng)計這么少呢？因為絕大多數的海洋觀察是以海岸或者漁業(yè)項目為目標的。海岸觀測站所記錄的數據很容易測到，比如水溫、鹽度以及葉綠素，這些數據對于分析海水的質量（藻類、營養(yǎng)、含氧量）和當地的航行條件（風向、水紋、洋流）至關重要。漁業(yè)調查則只專注于具有商業(yè)價值的魚類，但通過輪船、拖船、滑翔機以及浮標這類工具所取得的海洋樣本的變量相對于整個海洋系統(tǒng)來說實在太少，因為它們只能按照特定的方式來工作。

     20世紀90年代，全球海洋觀測系統(tǒng)（GOOS，由聯(lián)合國政府間海洋學委員會成立）提出要在世界范圍內建立監(jiān)測網絡，但是其有限的資金使得它不得不選擇更加經濟的測量手段。作為公海GOOS監(jiān)測項目的一部分，Argo計劃成功地在茫茫大海中布下了3000個左右的浮標用于監(jiān)測水溫和鹽度。但是基于海岸觀測的GOOS項目的關注重點是那些容易被觀測到的數據，以及對當地海洋環(huán)境的風險評估。

     GOOS項目的運行缺乏系統(tǒng)性。以美國為例，共有多達11家地方科學協(xié)會參與，每一家協(xié)會都使用自己獨立的設備，而且缺乏生態(tài)觀察是該項目的一大弊端。

     GOOS將于11月在澳大利亞湯斯維爾市舉行首屆專家研討會，商討組建一個涵蓋生物地球化學、生物學和生態(tài)系統(tǒng)領域的專家小組，以應對迫在眉睫的挑戰(zhàn)。

（部分內容源自網絡，編輯：xiao)

秦泰盛

2013.10.17