尼古拉斯·本杰明·卢比茨和大卫·舍曼为《对话》撰稿
墨尔本:海洋变暖的影响是深远的，并且有充分的证据。但有时风和洋流的变化会导致海水突然变冷。
地表温度会迅速下降——在一两天内下降10摄氏度或更多。当这些情况持续数天或数周时，该地区就会经历“寒潮”，这与我们更熟悉的海洋热浪相反。
2021年3月，南非东南海岸出现了一场“致命寒潮”，导致至少81个物种的数百只动物死亡。更令人担忧的是，这些死亡的动物包括脆弱的蝠鲼，甚至是臭名昭著的强壮的迁徙牛鲨。
在非洲南部，牛鲨、鲸鲨和蝠鲼在这种突如其来的寒冷事件之后被冲上岸死亡，尤其是在过去的15年里。
正如我们在《自然气候变化》杂志上报道的那样，在过去的四十年里，导致这些致命寒潮的条件变得越来越普遍。
具有讽刺意味的是，由于气候变化而增强的风和海流也可能使这些致命的局部寒潮更有可能发生在南非和澳大利亚东海岸等地，甚至可能使鲨鱼等高度移动的物种受到伤害。
这是怎么呢？
某些风和洋流条件会导致海面变冷，而不是变暖。当风和洋流迫使沿海水域向外移动时，就会发生这种情况，然后来自深海的冷水从下面取代这些海水。这个过程被称为上升流。
在一些地方，比如美国西海岸的加利福尼亚，上升流沿着数百公里的海岸线定期发生。但局部上升流也会季节性地以较小的规模发生，通常在大陆东海岸的海湾边缘，由于风、洋流和海岸线的相互作用。
先前的研究表明，气候变化导致了全球风和洋流模式的变化。因此，我们通过分析南非东南海岸和澳大利亚东海岸的长期风和温度数据，调查了特定地区的潜在后果。
这表明在过去40年中，每年上升流事件的数量呈增加趋势。我们还发现，这种上升流事件的强度有所增加，每次事件发生的第一天气温下降的程度也有所增加——换句话说，这些寒流有多严重、多突然。
在2021年3月南非东南海岸发生的极端上升流事件中，来自81个物种的至少260只动物死亡。其中包括热带鱼、鲨鱼和鳐鱼。
为了调查对海洋动物的影响，我们仔细研究了牛鲨。我们用跟踪设备给鲨鱼做了标记，这些设备也记录了鲨鱼的深度和温度。
牛鲨是一种高度迁徙的热带物种，只在温暖的月份倾向于前往上升流地区。随着冬季的到来，它们迁徙回温暖的热带水域。
由于它们是可移动的，它们应该能够避开当地寒冷的气温。那么，为什么牛鲨也在这种极端上升流事件的死者之列呢?
当逃避和躲藏是不够的时候
牛鲨能在其他大多数海洋生物都无法生存的环境中生存。例如，它们经常在河流上游几百公里处被发现，这是其他海洋生物不敢冒险的地方。
我们来自南非和澳大利亚的鲨鱼跟踪数据显示，牛鲨在季节性迁徙期间会积极避开海岸上下的上升流区域，即使上升流不是太强烈。
一些鲨鱼躲在温暖的浅海湾里，直到海水再次变暖。其他的紧贴水面，在水最温暖的地方，尽可能快地游出上升流。
但是，如果海洋寒潮继续变得更加突然和强烈，即使对这些顽强的动物来说，逃跑或躲藏可能也不够了。例如，在南非造成蝠鲼和牛鲨死亡的事件中，水温在24小时内从21摄氏度下降到11.8摄氏度，而整个事件持续了7天。
这种突然、剧烈的下降加上持续时间的长，使得这次事件特别致命。如果未来的事件继续变得更加严重，海洋生物的大规模死亡可能会成为更常见的景象——尤其是在世界中纬度东部沿海地区。
还在研究气候变化将如何发展
总的来说，我们的海洋正在变暖。热带和亚热带物种的分布范围向两极延伸。但在一些主要的洋流系统中，突然的短期降温会使这些气候移民的生活变得困难，甚至会杀死它们。
尤其是如果像南非这样的事件变得更加普遍的话。热带移民将越来越多地生活在他们在这些地区感到舒适的边缘。
我们的工作强调，气候影响可能是意想不到的，甚至是违反直觉的。即使是最具弹性的生命形式也容易受到其影响。虽然我们确实看到了整体变暖，但天气和当前模式的变化也可能导致极端寒冷事件。
这确实显示了气候变化的复杂性，因为随着整体变暖的持续，热带物种将扩展到高纬度地区，这将使它们面临突然极端寒冷事件的风险。
这样，像牛鲨和鲸鲨这样的物种很可能会在它们的季节性迁徙中面临挑战。
通过减少温室气体排放来限制我们对地球的影响的需求从未像现在这样迫切，研究我们的未来也从未像现在这样迫切。
(尼古拉斯·本杰明·卢比茨是詹姆斯·库克大学海洋生态学研究员，大卫·舍曼是阳光海岸大学全球变化生态学教授。)
