希腊爱琴海：为什么地中海是世界上最咸的海洋之一

希腊阿吉斯特里岛上斯卡拉清澈的海水。资料来源：Margaritaprounia/Wikimedia Commons/CC BY-SA 3.0

地中海是世界上最古老、最可爱的水域之一，也是最咸的水域之一。

荷马的“葡萄酒黑海”几乎完全被陆地包围，在西方文明史上扮演着核心角色。

地质证据告诉我们，大约590万年前，地中海与大西洋隔绝，在大约60万年的时间里，地中海部分或完全干涸，这就是所谓的“墨西尼安盐分危机”——大约530万年前的赞克利洪水再次填满地中海。

从未去过地中海的旅行者可能不会意识到它的水域与世界上的大洋有多么大的不同。任何去过那里的人都可以证明，这里的海水具有很大的浮力，因为它的密度比大多数海水都大，因为它的含盐量很高。

世界上所有主要水体的盐度，单位为克/千克，其中30个以紫色/蓝色显示，40个以红色显示。来自“水瓶座”任务的数据，2012年5月27日至6月12日。信贷：美国国家空间和大气管理局（NASA）

其独特的、几乎是内陆的地理位置使其成为全球最咸的海洋之一，使其在全球盐度最高的水体中排名第21位——其上方大多是内陆湖泊。

根据最近的研究，这种情况一天比一天严重。

大多数海水每1000克（约1升或1夸脱）水中含有约35克（7茶匙）的盐。这听起来一点也不算多，但要让一个奥运会大小的游泳池像普通海水一样咸，几乎需要两个装满盐的集装箱。

另一颗NASA卫星所看到的地中海。图片来源：埃里克·加巴（斯汀）——美国宇航局《世界风》的截图（润色）。公共领域

而且地中海不仅比大多数地区更咸，而且短期内也没有任何迹象表明要扭转这一趋势。

虽然海洋的盐度因地而异，尤其是在表层，但大多数海水的盐度在34%到36%之间。

34 ppt和36 ppt的盐度差异听起来不大，但足以造成密度差异。即使密度稍高的海水也会沉到密度较低的水下。

然而，地中海的盐度非常高——38 ppt或更高。它几乎与大西洋隔绝，蒸发量是从河流流入的雨水或淡水的三倍。

此外，由于地中海地区的高温，地中海的蒸发速度比其他水体快得多，当淡水分子从地中海上升并进入大气层时，会留下更多的盐。

直布罗陀海峡只允许少量咸水流入地中海。信贷：NASA

地中海温暖、稠密、咸水被流经直布罗陀海峡的大西洋海水所取代。研究人员称，从大西洋进入地中海的水在返回大西洋之前，通常会在海中停留80到100年。

地中海因蒸发而流失的淡水是其许多支流的三倍，甚至包括尼罗河等巨大河流，以及稍小的波河、罗纳河、埃布罗斯河、台伯河、杰伊汉河、塞罕河、阿迪奇河、内雷特瓦河和德林-博亚纳河。

事实上，如果不是通过直布罗陀海峡吸收的水量，它将完全干涸——就像很久以前它不止一次这样。

科学家们发现，地中海底部的盐和沉积物证明，在历史进程中，地中海确实曾数次干涸，留下一大片盐层。

当时，直布罗陀海峡本身封闭，阻止了大西洋和地中海之间的任何水流。

在研究人员称之为墨西拿盐度危机的中新世期间，地中海进入了部分或几乎完全干涸的循环。这是一个发生在596万年前至533万年前的地质事件。这使得包括骆驼在内的哺乳动物能够迁徙到欧洲。

在被称为Zanclean洪水的过程中，该盆地再次充满了来自大西洋的水。

一位艺术家对弥赛亚盐碱危机的再现。在与大西洋完全分离后，在蒸发下降期间对地中海地理的艺术诠释。河流在裸露的大陆边缘刻下了深深的峡谷。剩余水体中的盐浓度导致盐的快速沉淀。插图显示了哺乳动物（如骆驼和老鼠）穿过裸露的直布罗陀海峡从非洲到伊比利亚的迁徙。资料来源：Paubahi/Wikimedia Commons/CC BY-SA 3.0

从上面的NASA卫星图像可以看出，地中海仍然是地球上最咸的水体之一。描述的数据显示，2012年5月27日至6月2日的平均盐度为每公斤30至40克，平均值为35克。较低的值用紫色和蓝色表示；更高的值以橙色和红色阴影显示。

黑色区域出现在没有可用数据的地方，要么是因为卫星的轨道，要么是因为海洋被冰覆盖，水瓶座无法穿透。

从太空看东地中海，向西看。希腊最大的克里特岛在左边，被云层遮住了。信贷：NASA

NASA制作了一个动画，点击这里，展示了2012年地球上所有主要水体（包括地中海）的盐度模式是如何每周发生变化的。

正如海洋学家多年来所知——但现在可以“看到”——大西洋比太平洋和印度洋更咸。像亚马孙河这样的河流携带着大量来自陆地的新鲜径流，并将羽流扩散到海洋深处。

在热带地区，尤其是在太平洋热带间辐合带附近，额外的降雨使赤道水域变得更加清新。

在地图上的大多数海岸线和内陆海附近，海水似乎比公海地区更新鲜或更咸。请注意，红海和地中海以其更咸的海水而闻名。

一项利用欧洲航天局（European Space Administration，简称ESA）卫星收集的数据进行的盐度研究显示，随着直布罗陀海水的含盐量降低，地中海的盐度会有所不同，随着海水东移，盐度会慢慢消散。信贷：地中海的盐度和温度逐渐上升

在西班牙，2010年期间对海洋观测站进行了四次访问，以监测地中海的温度、盐度和生化特性。根据他们的研究，西地中海确实正在升温，并且变得更咸。

他们发现，西地中海深层的温度每年增加0.0036华氏度（0.002摄氏度），其含盐量增加0.001盐度单位。他们说，这种变化与全球变暖的预期影响是一致的。

这项研究详细记录在2010年4月1日出版的《地球物理研究杂志》（Journal of Ephysical Research）上，该研究显示，这些变化听起来可能很小，但自20世纪90年代以来，它们一直在以更快的速度增长。

研究结果显示了一个一致的趋势，“但为了证实这一加速趋势，我们需要在未来几年对其进行监测，”研究作者、西班牙海洋学研究所的曼努埃尔·巴尔加斯-亚涅斯说。

研究人员分析了地中海三层的温度和盐分水平：上层（从表面到656英尺，或200米深，有来自大西洋的水）；中层（从656到1968英尺，或200到600米深，水从东地中海经西西里海峡进入西部盆地）；以及深层（从1968年到海床，或600米及更深，水来自地中海西部）。

瓦加斯-亚涅斯解释说：“这些地层，尤其是深层，占据了巨大的体积，每年将其温度提高千分之一度需要大量的热量。”。

该研究小组还观察到海中层的盐分水平和温度升高。瓦加斯-亚涅斯说，在上层还没有清楚地观察到这一点，“但可以从深水加热、其他团队的研究和我们目前的研究项目中推断出来。”。

海洋盐度的增加表明水的净蒸发量增加——即蒸发量与降水量以及其他流入海洋的流量之间的差异。当离开海洋的蒸发水量大于进入海洋的水量时，这意味着海洋中总的水含量会减少，因为海洋中含有相同数量的盐。这就是海水随着时间的推移变得更咸的原因。

马萨诸塞州伍兹霍尔海洋研究所（Woods Hole Oceanography Institute）的海洋学家露丝·库里（Ruth Curry）补充说，更大的蒸发率可能是由于海洋变暖，但其他因素也可能起作用，比如大气的湿度和温度。

此外，地中海是一个封闭的海洋，因此某些土地利用问题，例如筑坝河流，可能会改变流入海洋的淡水量，并稀释海水。

库里告诉《生活科学》杂志，科学家们确实看到了海洋蒸发-降水模式的变化，这与温室气体驱动的变暖下的预期一致。

根据2010年5月20日出版的《自然》杂志上的另一项详细研究，在过去几十年中，地球海洋的顶层显著变暖。从1993年到2008年，世界上最大的2300英尺（700米）的海洋每平方米变暖0.64瓦。

根据夏威夷大学的John Lyman说，这相当于在16年期间每年将1亿颗原子弹的能量加入海洋。