空气污染被普遍视为对人类健康的主要威胁之一。世界卫生组织估计,2019年环境(室外)空气污染导致约420万例过早死亡。在港口城市及周边地区,船舶被认为是重要的空气污染来源之一。
国际海事组织(IMO)于2020年实施更严格的船用燃料硫含量限制,要求硫含量低于0.5%。该政策旨在减少硫燃烧产生的二氧化硫(SO₂)及硫酸盐颗粒物,以降低与哮喘、喘息、胸闷等呼吸系统问题相关的健康风险,并减少酸雨对森林、农作物和水道的影响。
不过,最新研究提示,这一改善空气质量的举措可能带来意料之外的环境后果:大气颗粒物减少后,海面接收的太阳辐射可能上升,从而对海洋生态系统造成额外热压力。相关研究已发表于《Communications Earth & Environment》。
研究:硫酸盐气溶胶减少或增加海面受热
研究团队指出,船舶是全球海洋上人为硫酸盐气溶胶的重要来源。尽管这类微小颗粒对健康有害,但其具有反射部分阳光回太空的效应,并可促进云的形成;云层同样能反射阳光,从而对海面起到一定降温作用。
在IMO限硫规定实施后,研究引用的资料显示,船舶硫酸盐气溶胶排放减少约80%。随着气溶胶减少,海洋可能在短期内接收更多太阳辐射。此前也有研究将硫酸盐气溶胶减少与闪电减少、全球气温加速上升等现象联系起来。

针对大堡礁的量化结果:额外辐射最高达11 W/m²
为评估限硫政策对澳大利亚大堡礁的潜在影响,研究团队使用区域化学—气候模型,计算2022年大规模珊瑚白化事件前夕,海面因气溶胶变化而获得的额外太阳辐射。
研究结果显示,在现行限硫条件下,船舶硫酸盐气溶胶对太阳辐射的遮蔽约为3 W/m²;若在限硫政策实施前,同类气溶胶遮蔽可达14 W/m²。研究据此推算,更清洁的空气条件下,抵达大堡礁海面的太阳辐射最高可额外增加11 W/m²。
研究进一步估算,这一额外辐射相当于海表温度上升约0.15°C,并可能使珊瑚白化严重程度增加约10%。研究同时强调,上述结果反映的是局部船舶排放变化的影响;在全球层面,更清洁的船用燃料可能在本十年使全球变暖速度加倍,从而显现持续温室气体排放所带来的增温效应。
天气条件决定影响强弱
研究还发现,硫酸盐气溶胶减少对大堡礁的影响并非在所有天气条件下都一致。当云量较多、东南信风较强时,气溶胶更容易被输送离开珊瑚礁区域,船舶排放变化对珊瑚礁的影响相对较弱。
相反,在大气更平静、天空更晴朗的情况下——研究称这通常也是珊瑚最脆弱的时期——气溶胶减少带来的额外太阳辐射影响更为显著。

研究团队探索以海盐模拟降温效应的干预方案
研究团队表示,正在开发一种潜在干预措施,尝试用海盐而非硫来模拟气溶胶对海洋降温的效应。该方法被称为“海洋云增亮”,通过向海面喷洒海水形成纳米级海盐晶体,提高云层与天空的反射能力,以期缓解严重珊瑚白化。
研究提到,澳大利亚在相关技术研究方面处于领先位置。模型结果显示,在大堡礁应用该技术可能将生态系统衰退推迟数十年,为温室气体减排行动争取时间。
大堡礁近年来持续承受海洋热浪压力。资料显示,过去八个夏季中有六个出现大规模白化。研究同时强调,改善空气质量对公共健康至关重要;对于大堡礁这类对气候变化与太阳辐射变化敏感的生态系统,需要在推进空气污染治理的同时,结合紧急温室气体减排与可扩展干预措施的研究。
本文信息源自相关研究及公开资料,原文最初发表于Pursuit。
