在新西兰的豪拉基湾，海浪拍打着悬崖，并将泥土卷入海洋，而船只和风暴则搅动海底的淤泥。河流从大陆带来肥料，导致阻挡光线的藻类大量繁殖，这些藻类与来自附近奥克兰的污染混合在一起。它们共同使沿海海洋变得浑浊，剥夺了生活在水柱深处的生物的主要能量来源——阳光。
作为一种环境威胁，这种现象，被称为沿海变暗，相对来说研究不足。越来越多的研究试图了解沿海变暗是如何发生的，以及它可能对海洋和其中的生命意味着什么。2020 年发表的一篇论文 例如，表明沿海变暗可能会阻碍和改变不同浮游植物种群的相对丰度。另一篇 2019 年的文章指出，沿海变暗可能会延迟浮游植物大量繁殖的时间——这对依赖浮游植物的生物可能产生影响。而且，正如新的研究表明，沿海变暗也可能放大气候变化的影响。
奥克兰大学的海洋生态学家凯特琳·布莱恩说，沿海变暗会严重阻碍海带的生长，使其生产力降低多达 95%。海带生产力的下降可能会对以海带为食或住所的鱼类和其他生物产生一系列影响。它也可能破坏海带固碳的能力，对全球气候产生影响。
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为了做出这一发现，布莱恩和她的团队冒险进入豪拉基湾，研究了七个海带森林，这些森林主要由辐射海带组成。在每个地点，他们都设置了两个光线记录仪，一个在水面，一个在水下 10 米的海带中，以测量阳光的可用性。
七个海带森林都不同程度地受到水中颗粒物的影响。靠近奥克兰等城市地区或流经农业用地的河流的地点，往往比远离陆地输入的颗粒物污染的地点更模糊。
在一年多的时间里，该团队四次返回这些地点，测量 20 个海带样本的生长情况。在野外和实验室中，该团队还将样本封装在光合呼吸测定室中，以测量每种样本在不同光照量下产生的氧气量。布莱恩说，海带产生的氧气量大致等于它用于生长的碳量，因此也等于它固定的碳量。
科学家们发现，由于颗粒物污染对阳光的阻挡作用，最暗的地点接收到的阳光比最亮的地点少 63%。光线不足意味着在最暗的地点，海带的初级生产力——它将太阳能转化为有机物的速率——降低了 95%。在那里生长的海带积累的生物量减少了两倍。总的来说，该团队发现，沿海变暗导致海带森林固定的碳量减少了 4.7 倍。
2016 年的研究 表明，世界海带森林每年固定的碳量高达 2 亿吨。然而，布莱恩通过电子邮件表示，海带森林在全球碳循环中作为碳汇的程度仍不清楚：“我们正在了解到，海带森林是地球上生产力最高的生态系统之一，并且可能是碳固定的重要贡献者。然而，它们的贡献高度依赖于物种和地点，并且最终会因人为影响（如沿海变暗和气候驱动的温度变化）而退化。”
德国奥尔登堡大学现已解散的沿海海洋变暗项目的负责人奥利弗·齐林斯基说，尽管研究人员已开始了解这种现象背后的大部分原因，但关于其对水生生物和整个海洋的更广泛影响，仍有许多东西需要学习。“它需要更彻底的调查，”他说。
沿海变暗是复杂的。它是陆地和海洋中无数过程的累积，具体原因因海岸而异。例如，一个原因是来自树木的植物物质落入河流，溶解成棕色浆液，并流入海洋以阻挡阳光。在这种情况下，效果取决于附近的树木类型，因为它们的树叶和树枝会溶解成不同的化合物，对光产生不同的影响。在挪威，有计划的植树造林工作具有讽刺意味地导致了沿海变暗的加剧。挪威水研究所的海洋生态学家和生物光学专家特蕾莎·哈维说，要减轻沿海变暗，就需要科学家从广泛的跨学科角度来解决这个问题，她没有参与这项新研究。
然而，哈维说，最大限度地减少进一步的人为变暖是减轻沿海变暗的明确步骤。气候变化将导致世界某些地区降雨量增加。反过来，这可能意味着更多的碎屑、有机物和肥料到达海洋。但布莱恩的研究表明，了解如何对抗沿海变暗也可以帮助我们应对气候变化。
布莱恩还指出，与其他人为造成的气候问题（如全球气温升高）不同，沿海变暗可以在地方层面解决，因为每个海岸的经历都不同。此外，各国可以采取一些措施，如禁止在某些水体附近进行开发或对抗海岸侵蚀，以迅速看到成效。
尽管存在多层复杂性，但沿海变暗构成的威胁，其核心却非常简单：“它影响光线，而光线正在影响海洋中的所有生命，”哈维说。
这个故事最初发表在 Hakai 杂志，并且是 Covering Climate Now 全球新闻合作的一部分，该合作旨在加强对气候故事的报道。