海洋热浪正在改造西地中海海洋生态系统

为什么更热的海洋与我们息息相关

沙滩游客和海鲜爱好者在单日的夏日里可能察觉不到，但西地中海正在悄然经历越来越频繁的海洋热浪——即海洋温度在数日到数周内显著高于正常水平的时期。本研究不局限于个别物种，而是提出更大的问题：这些反复出现的极端高温如何重塑从微小浮游生物到顶级捕食者的整个海洋食物网？这对渔业和沿海社区意味着什么？

波浪之下的热浪

海洋热浪并非只是表层的温暖午后。通过分析1995年至2022年的详细海洋再分析数据，作者表明在西地中海这些事件随时间变得更频繁、更强烈且更深。继2003年那次具有标志性的热浪后，海面上超过60%区域受影响的年份变得越来越常见。自大约2016年以来，热量已渗透至中层水体及靠近海底的区域，有些年份盆地超过40%的区域在深层也经历了热浪。盆地南部区域，例如阿尔博兰海和阿尔及利亚海，在这些事件中持续比北部更温暖，为不均衡的生态影响奠定了基础。

计算机中的虚拟地中海

为了解这种不断变化的热力格局如何影响海洋生物，研究人员使用了名为Ecopath with Ecosim的生态系统建模框架。该模型并非跟踪少数知名物种，而是代表了93个功能组——归并为包括浮游生物、海底生产者（如海草和藻类）、鱼类、海鸟、鲨鱼和鳐类以及顶级捕食者在内的11类。对于每个群体，模型将摄食、生长和移动与不同深度的温度联系起来。关键在于，研究团队运行了两个版本的模型：一个在长期海洋变暖和捕鱼压力之上包含所有记录的海洋热浪，另一个“对照”版本则在相同的变暖和捕鱼压力下将短时、剧烈的热浪以数学方式移除。对比这两个虚拟未来可以揭示热浪本身在长期背景变暖之外所作的贡献。

承压的食物网

模拟显示，由于长期变暖和捕鱼，西地中海食物网的大部分组成在近几十年中生物量呈下降趋势。当加入海洋热浪时，这些下降变得更为陡峭。海底生产者——形成栖息地的海底植物和藻类——作为受影响最持续且最强烈的群体尤其突出，其负面趋势在沿岸大部分地区超过15%。包括远洋和近底鱼类及无脊椎动物在内的商业价值物种也受到损害，导致模型估算的渔获量在整个海盆减少超过10%，在受冲击更严重的南部地区减少超过5%。对热浪响应较快的浮游生物群体在热浪后出现数量快速波动，而大型、成长缓慢的捕食者则在数年间更为缓慢地反应，这反映了它们更长的生命周期。

两种地中海的故事

最显著的发现之一是生态系统响应出现了南北分化。在北部地区——如利昂湾、科西嘉和第勒尼安海的部分海域——海洋热浪有时会导致若干群体的生物量变化为中性甚至略微正向。相比之下，南部海区，尤其是阿尔博兰海和阿尔及利亚海，随着时间推移表现出强烈且日益负面的响应。到2010年代末和2020年代初，南部这些区域的顶级捕食者、海鸟以及鲨鱼和鳐类出现明显下降。这种“偶极”格局反映了潜在的温度梯度：位于南部、接近其适温边缘的物种被额外的热浪推至极限之外，而那些处于较凉北部的物种起初可能更能应对——尽管最近的极端年份表明这种缓冲可能很快被侵蚀。

这对人类和未来意味着什么

对非专业读者而言，结论很明确：海洋热浪并非孤立的奇观，而是叠加在长期变暖和捕鱼压力之上的强大变革驱动因素。通过缩减海底栖息地、给商业物种施加压力并推动食物网走向更低的总体生物量，它们威胁着支撑数百万人就业、食物和休闲的海洋的恢复力。该研究还凸显了此前未被充分认识的物种与区域脆弱性，强调了基于整体生态系统模型以指导适应性管理的价值。随着热浪在强度、范围和深度上持续增长，如果气候行动和基于生态系统的管理跟不上步伐，西地中海可能面临更大的生态与经济冲击。

引用: Artana, C., Kaplan, A., Ramírez, F. et al. Marine heatwaves are transforming Western mediterranean marine ecosystems. Sci Rep 16, 5843 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35813-x

关键词: 海洋热浪, 地中海, 海洋生态系统, 渔业影响, 气候变化