水體缺氧難題終于有解了

由加州大學圣迭戈分校斯克里普斯海洋研究所領銜的科學家發出警告：海洋與淡水系統中的氧氣正以前所未有的速度流失，可能把地球推入一個"不安全空間"。更令人擔憂的是，由此帶來的一些變化可能持續數百年，并且在人類有生之年都難以逆轉。

這篇新發表的綜述聚焦"水生缺氧"（aquatic deoxygenation），也就是海洋（海洋缺氧）、沿海水域、河流、湖泊與溪流中溶解氧水平不斷下降的現象。研究者評估了這一日益嚴重的問題，如何與"行星邊界"框架中列出的九大地球系統過程相互作用。該框架于2009年提出，旨在識別維持地球穩定與韌性的關鍵環境過程，并追蹤人類活動正把它們推向何種危險境地。

九大行星邊界包括：氣候變化、海洋酸化、生物多樣性喪失、大氣氣溶膠負荷、平流層臭氧損耗、 freshwater change（淡水變化）、土地利用變化、化學污染，以及生物地球化學流動（含氮循環）。研究者主張，溶解氧水平也應被正式納入這一框架，與前述過程并列受到監測。

"地球的健康與穩定，依賴于水生生態系統的健康與穩定，而后者需要氧氣才能正常運作，"論文主筆、斯克里普斯校友、現任加州大學圣巴巴拉分校國家生態分析與綜合中心博士后 Erica Ferrer 表示，"這項研究旨在提升水生缺氧作為全球性威脅的受關注程度，并表明它并非孤立發生。"

研究詳情顯示，人為變暖、過量的營養鹽污染，以及深層水體運動與通氣方式的改變，是驅動水生缺氧的主要力量。隨著含氧量下降，它們會擾亂幫助調節地球氣候的生物與化學過程，并威脅從微生物到魚類、鯊魚的食物網。即便海洋哺乳動物在水面呼吸空氣，也會因獵物減少或棲息地改變而受害；對依賴復雜食物網的物種而言，氧氣流失的連鎖效應尤為深遠。

資深作者、斯克里普斯生物海洋學家 Lisa Levin 與 Ferrer 在參加2019年馬德里 COP25 聯合國氣候變化大會后萌生了撰寫該綜述的想法。研究于2026年6月30日發表于《Limnology and Oceanography》。兩位作者希望，研究成果能促使研究者和決策者把水生缺氧與氣候變化、污染、生物多樣性下降等壓力一并考量，而非當作孤立問題。

Ferrer 在斯克里普斯攻讀博士期間完成了這篇綜述，其工作獲得美國國家科學基金會研究生獎學金、斯克里普斯與加州大學圣迭戈分校的研究生資助，以及后來加州大學圣克魯茲與圣巴巴拉分校的博士后支持。其他作者包括四名前斯克里普斯博士生 Shailja Gangrade、Lillian McCormick、Ariel Pezner、Yassir Eddebbar，以及 UCLA 的 De'Marcus Robinson、巴黎地球物理研究所的 Véronique Carcon 和倫斯勒理工學院的 Kevin Rose。

背景意義在于，這一認識為治理水體缺氧提供了清晰的切入點——通過控制溫室氣體排放、削減營養鹽污染與保護水體通氣，人類有望阻止地球滑向不可逆的"不安全空間"。正如 Ferrer 所強調："把水生缺氧加入行星邊界框架，將幫助我們理解它對地球系統穩定性的影響，緩解其影響是維持生物多樣性與氣候的關鍵環節。"

將水生缺氧正式納入行星邊界框架，意味著政策制定者首次擁有整合性指標，可同時權衡氣候、污染與含氧量的關系。由于部分缺氧變化在數百年尺度上難以逆轉，及早干預比事后補救更為關鍵；這包括削減化石燃料排放、控制農業與城市營養鹽入河，以及保護濕地與河口等自然通氣系統。