海洋稳定性是调节全球气候和海洋生态系统生产力的重要因素。
它控制着热量、碳、营养物质和溶解气体在海洋上层与下层之间的交换。
随着全球气温上升，世界海洋在技术层面上正变得更加稳定，这可能对海洋生物和气候造成损害。
如果你曾经晕船，“稳定”可能是你最不会与海洋联系在一起的词。但随着全球气温上升，世界海洋在技术层面上正变得更加稳定。
科学家谈论海洋稳定性时，指的是海洋不同层次之间相互混合的程度。一项最新研究分析了一百多万份样本，发现在过去五十年间，海洋稳定性的增强速度比科学家此前预期的快了六倍。
海洋稳定性是调节全球气候和海洋生态系统生产力的重要因素，而这些海洋生态系统为世界上很大一部分人口提供食物。它控制着热量、碳、营养物质和溶解气体在海洋上层与下层之间的交换。
因此，虽然更稳定的海洋听起来似乎很理想，但现实却没那么令人安心。这可能意味着海洋上层会锁住更多热量，且营养物质更少，从而对海洋生物和气候产生重大影响。
海洋如何环流热量
离赤道越远、越接近极地，海面温度就越低。这一点看似简单，但意义十分重大。由于温度与盐度和压力一起决定海水的密度，这意味着随着远离热带地区，海洋表面的密度也会随之增大。
海水密度也会随深度增加，因为温暖海洋的阳光在表层被吸收，而深海则充满冷水。海洋学家将密度随深度的变化称为稳定性。密度随深度增加得越快，海洋就被认为越稳定。
可以将海洋想象为分为两层，每层的稳定性程度各不相同，这有助于理解。
海洋表层混合层位于海洋上部（约）100米的范围内，是热量、淡水、碳和溶解气体与大气进行交换的区域。海面上风和波浪引发的湍流会将所有海水充分混合。
最底层称为深渊，从几百米深处延伸至海底。这里寒冷黑暗，只有微弱的洋流缓慢地在全球循环海水，这些海水数十年甚至数百年都与海面隔绝。
分隔深渊与表层混合层的是一种称为密度跃层的界面。我们可以将其想象为一层保鲜膜（或Saran Wrap）。它看不见、有弹性，但能阻止海水穿过。当这层膜被撕成碎片时（在海洋中，当湍流有效地将密度跃层拉开时就会发生这种情况），海水便可以双向渗漏。但随着全球气温上升、海洋表层吸收更多热量，密度跃层正变得更加稳定，使得海洋表面与深渊的海水更难混合。
为什么这是个问题？海水中存在一条无形的“传送带”，它将温暖的海水从赤道输送到两极，在那里海水变冷、密度增大，从而下沉，并在深层回流至赤道。在这一过程中，海洋表面吸收的热量被输送至深渊，有助于重新分配海洋所承载的热量负担，而这些热量正是因温室气体排放导致大气迅速变暖而积累起来的。
如果更稳定的密度跃层将更多热量锁在海洋表层，它可能会扰乱海洋吸收多余热量的效率，并对珊瑚礁等敏感的浅水生态系统造成压力。
稳定性增强导致营养干旱
正如海洋表层含有必须向下混合的热量，深渊则蕴藏着大量需要向上混合的营养物质。
大多数海洋生态系统的基础是浮游植物：这是一种微观藻类，它们通过光合作用制造自身的食物，并从大气中吸收大量二氧化碳，同时产生世界上大部分的氧气。
浮游植物只有在光照和营养物质充足时才能生长。春季阳光充足、白昼变长、风力减弱，使季节性密度跃层在表层附近形成。被困在该密度跃层之上的可用营养物质，会在浮游植物生长的所谓春季水华期间被迅速耗尽。
要让表层的浮游植物持续生长，深渊中的营养物质必须穿过密度跃层。因此，又出现了另一个问题。如果密度跃层因增强而使浮游植物缺乏营养，那么绝大多数海洋生物的食物就会减少，首先是以藻类为食的微小动物，以及以这些动物为食的小鱼，并一直延伸到食物链顶端的鲨鱼和鲸鱼。
正如更稳定的海洋将热量转移到深海、调节气候的能力下降一样，它维持阳光照射的海洋表层充满活力的食物网的能力也更差，而人类正是依赖这些食物网获取养分。
我们是否应该担心？
海洋环流始终在随着自然变化和人为变化而演变。密度跃层稳定性的增强只是海洋学家努力破解的一个极其复杂谜题中的一部分。
为了预测气候的未来变化，我们使用海洋和大气的数值模式，这些模式必须包括导致气候变化的所有物理过程。我们目前的计算机能力还不足以在模拟全球尺度气候条件的模式中，纳入小尺度湍流过程的影响。
不过，我们确实知道，人类活动对地球系统基本方面的影响正超出预期，而后果可能是我们不愿看到的。
