《Ocean-Land-Atmosphere Research》文章：长期监测助力切萨皮克湾近海缺氧的缓解

切萨皮克湾是美国第一大海湾。与其他大型河口近海区一样，切萨皮克湾面临严峻的近海缺氧和富营养化，带来一系列环境影响。为了应对这些问题，自上个世纪80年代以来，在“切萨皮克湾项目”的支持下，覆盖整个湾内的观测系统持续不断地记录着水质及生态环境状况。2023年，虽然全球变暖本该加剧缺氧，但观测系统还是记录到历史最低水平的夏季低氧。本新闻评述了该缓解背后的科学和管理努力，为其他河口的环境管理提供了宝贵经验。

河口-近海生态系统中的缺氧问题（定义为溶解氧水平低于2毫克/升的区域）是全球性的环境问题，对生态系统构成了严重威胁。切萨皮克湾作为美国最大的河口区也不例外，在春季到夏末甚至初秋季节，时常出现缺氧。关于切萨皮克湾低氧状况的报告可以追溯到一个多世纪以前。自1985年以来，基于长期水质监测计划收集的水质数据，每年都有夏季低氧状况的记录。2023年，根据马里兰州自然资源部和弗吉尼亚海洋科学研究所报告，切萨皮克湾的季节性低氧体积（5月至10月）降至历史最低水平，分别为0.58/0.52立方英里（约2.4立方公里），远低于长期平均值0.97立方英里（约4.0立方公里）。为了缓解缺氧，采取的管理策略是在控制排入湾内的营养盐和沉积物负荷，旨在限制湾内的营养盐浓度和浮游植物生长，以改善水生生物的生息繁衍条件；管理政策在多个影响到切萨皮克湾的行政单元（包括6个州及华盛顿特区）中实施。覆盖湾内的150个固定监测站点，为这些政策的制定提供了连续、一致的观测资料。随时间动态地调整监测策略，是制定政策的关键，得以全面地评价和追踪湾内的水质变化。大约每隔十年，第三方的评估协助指导监测系统的升级改造。例如，在2022年（最近的一次）动态监测调整中，高垂向分辨率的可移动式观测阵列被引入监测系统，从而更有效地对离岸区域进行监测。基于这些长期观测，研究团队采用广义加性模型进行趋势评估，显示了1985年至2022年间全湾总氮和总磷的显著下降。气候变化是额外的环境压力。2023年确认为有记录以来最温暖的一年，切萨皮克湾及其支流的水温上升。模型评估表明，全球气候变化导致的水温上升减缓了水质目标的实现进度，1985年至2019年间，温度上升抵消了6%至34%的低氧改善效果。

图1切萨皮克湾长期水质监测网络，及观测到的总氮长期（1985-至今）变化趋势

来源：Ocean-Land-Atmosphere Research