VIMS每年都会发布切萨皮克湾死区报告卡
盛夏缺氧急剧下降表明风混合的重要性
一份关于2018年切萨皮克湾“死区”状况的年度模型报告表明,低氧、“缺氧”水域的总量与前一年非常相似,但7月下旬缺氧的急剧下降表明,风混合在海湾水域氧含量的短期变化中起着关键作用。2018年的缺氧持续时间比近年来更长。
死区是湾区面临的主要水质问题之一。当河流从肥料、废水和其他来源携带过量的氮时,它们就会形成,为藻类的短暂繁殖提供燃料。然后,细菌吃掉死去的、下沉的藻类,从海底消耗鱼类、贝类、螃蟹和其他动物生存所需的溶解氧。海湾死亡区在夏季达到高峰,炎热的天气促进藻类生长,并促使水中产生气体,而平静的风通常会阻止相对富氧的表层水混合到深处。
一年一度的切萨皮克湾缺氧报告卡是弗吉尼亚海洋科学研究所的Marjy Friedrichs博士和环境与工程咨询公司Anchor QEA的Aaron Bever博士的创意。Bever于2010年获得VIMS威廉玛丽海洋科学学院博士学位。
该小组的报告卡总结了海湾每年的氧气状况,根据他们的三维实时缺氧预测模型进行估计,该模型最初是在NOAA的资助下开发的。该模型基于切萨皮克湾项目30年来收集的水质数据,并由美国国家海洋和大气管理局(NOAA)提供的每日风力数据和美国地质调查局(U.S. Geological Survey)提供的河流输入数据所驱动。包括马里兰大学环境科学中心的罗利·胡德博士在内的建模团队还生成了前几年的溶解氧统计数据,以进行比较。

由于2018年春季来自萨斯奎哈纳河的流入量很高,科学家们预测2018年夏季的缺氧程度将高于平均水平,这一预测一直持续到7月中旬,当时异常强风将海湾的缺氧量降至接近零。缺氧在8月初再次迅速增加,9月初达到峰值,高于往年。9月的强风再次混合海湾水域,导致缺氧量大幅减少。
贝弗说:“7月下旬缺乏缺氧,这是盛夏历史上溶解氧条件的典型情况。”Friedrichs补充说:“令人着迷的是,缺氧量在7月底如此之低,而在9月初如此之高,但总体上缺氧量与去年基本相同。”
“总的来说,”她说,“我们的模型表明,2018年的缺氧总量与2017年相似,但缺氧的季节性模式却大不相同。除了7月下旬的严重缺氧下降外,2018年的低氧条件比近年来开始得更早,持续时间更长。”Friedrichs注意到,最近由VIMS博士研究生艾克·伊尔比进行的相关研究表明,由于气候变化导致5月份气温升高,春季缺氧的早期发作可能越来越普遍。
为了正确看待今年7月下旬的“缺氧中断”,Friedrichs指出,低氧水域在夏季平均占海湾总水量的7%,约占马里兰州切萨皮克水域水量的20%,而海湾缺氧最为明显。今年7月5日,缺氧占据了海湾主干水的14.4%(9.9立方公里),但到7月26日——仅仅三周后——已经下降到主干水的0.14%,只有0.1公里的体积3.
VIMS缺氧模型和报告卡的结果与马里兰州自然资源部为海湾马里兰部分提供的基于监测的报告基本吻合。结果的差异部分是由于不同的报告周期,弗吉尼亚州的报告包括从春季缺氧开始到秋季缺氧停止的结果,而马里兰州的DNR报告马里兰州的情况从6月到9月,这段时间特别与EPA的夏季溶解氧水质标准评估有关。