“荒地” 让人联想到尘土飞扬、荒凉的景象，那里的生命转瞬即逝且环境恶劣——如果生命存在的话。海洋也有其不适宜居住的区域。科学家们发现，气候变化——而不仅仅是农业使用的化肥——可能正在刺激沿海水域出现贫瘠的水下景观。不断扩大的死亡地带不仅给生物多样性带来麻烦，而且还威胁着许多国家的商业渔业。
死亡地带并非新鲜事物；它们在全球经济至关重要的生态系统中季节性形成，包括墨西哥湾和切萨皮克湾。农业径流引发了许多此类生物死亡；自 1960 年代以来，氮肥使用量的增加使无生命区域的数量每十年翻一番，导致目前全球海岸线上分布着 405 个死亡地带。
但鲜为人知的荒地也在出现——没有来自农场的营养输入。关于此类死亡地带的警报首次在 2002 年夏季在俄勒冈州响起。俄勒冈州鱼类和野生动物部的 David Fox 说，通常“我们看到许多鱼群和许多不同的物种”，但调查显示，死鱼和无脊椎动物遍布海底。罪魁祸首是缺氧——低氧条件，这种情况可能发生在深水涌向地表区域的有机物分解之后。
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俄勒冈州立大学的物理海洋学家 Jack Barth 评论说，如此靠近海岸的缺氧区域的出现让研究人员感到震惊。十年前，科学家需要航行 50 英里或更远才能在俄勒冈州附近找到缺氧水域，但他表示，该区域现在非常靠近，以至于“从 101 号高速公路上击出的一个长棒球本垒打”就可以落入其中。同样在俄勒冈州立大学担任海洋生态学家的 Francis Chan 表示，令科学家们惊讶和沮丧的是，“缺氧已成为海岸的一个特征”，并且每年夏天都会在近岸重新出现。
通常，像俄勒冈州沿海那样的上升流系统充满生机。当沿海风将地表水推向 offshore 时，来自下方的寒冷、富含营养的水取而代之，刺激浮游植物大量繁殖，为许多海洋生物提供食物。事实上，上升流系统造就了如此高产的生态系统，以至于它们支撑着全球约 20% 的渔业产量，同时仅占海洋表面的 1%。
然而，当这些系统变得超负荷运转时，死亡地带就会形成，这可能是由于化肥径流造成的，或者像俄勒冈州的情况一样，是由于海洋环流的变化造成的。当上升流加剧时，更多的营养物质到达地表，浮游植物的生长速度也随之飙升。那些未被吃掉的浮游植物最终会死亡并沉入更深的水域，细菌会在那里利用可用的氧气分解它们。当这种广泛的有机物腐烂速度超过含氧地表水的新鲜供应时，就会导致缺氧。
除了俄勒冈州，其他地区也出现了死亡地带扩大的迹象。在南非，自 1990 年代初期以来，上升流生态系统的变化已被记录在案。沿海地区反复发生的缺氧事件导致具有商业价值的岩龙虾更频繁地游向近岸寻找含氧水域，但退潮时却被困住。在智利和秘鲁海岸，缺氧事件已经发生数千年，但情况可能正在发生变化，因为最近几十年，在低氧事件发生后，洪堡鱿鱼和鱼类大量被冲上岸滩的报告有所增加。斯克里普斯海洋研究所的海洋生态学家 Lisa Levin 说，这些系统中长期缺氧可能会导致“物种多样性下降，某些类群（如甲壳类动物）消失得更快”。
迈阿密大学的 Andrew Bakun 认为，全球变暖可能是驱动上升流变化的原因，这是他于 1990 年首次提出的观点。随着大陆升温，较暖陆地上空空气与较冷海洋上空空气之间的压力差增大，这可能会加强驱动上升流过程的沿海风。例如，在俄勒冈州，每次缺氧事件之前都出现了短时间异常强风。尽管长期风数据已被证明难以分析，但智利和南非的沿海风似乎在最近几十年有所增强。
气候模型还预测了海洋氧气的大规模下降。随着地表水变暖，它们吸收氧气的效率降低，并起到盖子的作用，阻止氧气混合到更深层的水域中。如果上升流到沿海地区，这些缺氧但富含营养的深水可能会使当地地区更容易发生缺氧。研究表明，整个太平洋的氧气水平都有所下降，这可能导致了俄勒冈州缺氧现象的出现。
俄勒冈州立大学海洋生态学家 Jane Lubchenco 表示，科学家面临的主要挑战是缺乏足够的上升流系统长期数据。最近的一次研讨会强调，迫切需要加强监测，以及科学家之间持续沟通的重要性。“很明显，这些系统并不完全相同，”Lubchenco 指出，但比较这些系统可能有助于研究人员弄清楚缺氧是如何发生的。最终，预测未来的变化对于确定不断扩大的低氧区是否会扼杀全球渔业（或者更可能的是何时会扼杀）至关重要。
注意：本文最初的标题为“窒息的海洋”。