化學肥料營養物質進入海洋
→海藻大量繁殖
→海藻死亡變成細菌養分
→細菌分裂大量消耗海中溶氧
→海中生物缺氧大量死亡
 
地球上的一切生物，其根源都來自海洋，包括人類，但也由於人類的恣意妄為，使得海洋邁向「死亡」的步伐正在急遽加速中！在大片海域中，氧氣逐漸消失，如果這種趨勢持續發展，將對海洋生態系統造成巨大破壞，屆時人類也難逃災禍。

死亡總面積 25萬平方公里

當海床含氧量低到大多數生物都無法生存時，這塊海域便稱為「死亡區」（dead zones）。在1910年代，科學家開始研究所謂低氧死亡海域時，世界上只有4個這樣的地區，但現在正以令人警覺的速度，呈現全球性的擴張，在1995到2007年期間便增加了3分之1，如今全世界的海洋共有405個死亡區，總面積達到25萬平方公里，各地都有，但主要密集分布大西洋的美國、歐洲沿岸。

海域死亡的原因是過度的營養物質，進入海洋後變成海藻的營養來源，造成海藻大量繁殖；當這些海藻死亡沉到海底後，又變成細菌的養分來源，而在細菌分解的過程中，需要消耗溶於水中的氧氣，當過低的含氧量無法供應其他水中生物時，此處海域形同水下沙漠，只能宣告「死亡」。

海域死亡的主要原因，是化學農業肥料所含的氮和磷，從農田流入河流，再被帶進海洋。另外，燃燒石化燃料也要一大殺手，尤其是發電廠和汽車產生的廢氣，同樣也會進入土壤，最終排進海中。

一項由美國維吉尼亞海洋科學研究所的狄亞茲教授（Robert Diaz）所領導的全球性研究，刊登在最近一期的《科學》期刊中。狄亞茲說，海域死亡區曾經相當稀少，現在卻已司空見慣，許多地方都能見到這樣的現象。研究顯示，自從1960年代以來，世界各地海域死亡區的數量，大約每10年就以2倍的速度增加，1960年代末，全球僅有39個死亡海域，1970年代末增加到63個，1980年代末132個，到了1990年代末，全球已有高達301個海域被宣告死亡。

波羅的海、墨西哥灣最嚴重

研究人員表示，最大的單一「死亡區」是在歐洲波羅的海（Baltic Sea），面積3萬平方英哩（8萬平方公里）。其次是美國墨西灣的密西西比河河口，密西西比河先進入切薩比克灣（Chesapeake），再進入墨西哥灣，該處海域死亡面積今年再創歷史新高，從密西西比河口向外延伸，高達9650平方英里（2萬3000平方公里）。

實際上，今年墨西哥灣「死亡區域」面積之所以創下歷史紀錄，與美國的生物能源政策直接相關。由於油價不斷上漲，美國的玉米種植量大幅攀升，據農業部數據顯示，今年全美穀物種植面積達3500萬公頃，使得大量有機元素隨同眾多大小河流入墨西哥灣，導致墨西哥灣今年出現了如此嚴重的海水優養化現象。

美國國家海洋和大氣監控署從1990年開始，跟蹤研究墨西哥灣的「死亡海域」現象，每年的「死亡區域」面積都要根據歷年觀察數據所製作的數學模型，進而推算得出。過去5年來，墨西哥灣的海水氮含量陡然升高了3倍。

海中氧氣 50年來減少15%

另一項刊登於今年5月《科學》期刊的研究結果，也同樣令人擔憂：在過去50年中，溶解在海水中的氧氣數量下降了15%。參與該項研究的美國加州聖地牙哥市斯克里普斯海洋學研究所的海洋物理學家Janet Sprintall指出，部分海域，例如在非洲沿岸以外的熱帶大西洋海域，正進行大規模的變化。

在這半個世紀中，低氧海域的水體厚度擴大了85%。研究結果顯示，過去50年中，全球暖化為海洋低氧區的形成「推波助瀾」，已使中、東赤道大西洋和赤道太平洋的低氧區不斷擴大。

另一位海洋學研究所的海洋生物學家Lisa Levin指出，一個真正令人擔心的問題，是被科學家稱為開放海域低氧區（OMZ)的垂直擴展。她說，隨著低氧含量水體的直向發展，改變了魚類和浮游生物的垂直遷移模式，同時破壞食肉動物與獵物之間的交互作用和食物鏈。

研究人員指出，隨著海洋低氧區不斷擴大，海洋生物的生存空間縮小，許多物種被迫離開深海棲息地，前往含氧充足的海域，這代表牠們為爭奪新的生存空間，不得不與其他物種展開殘酷競爭。如果海水含氧量持續下降，不能移動的生物體，例如冷水珊瑚，亦將面臨威脅。

狄亞茲表示，地理證據顯示，在切薩比克灣或是其他海口生態系裡，海域死亡不是「自然發生的情形」，且非當地或區域性的問題，實際上是個全球性的問題。

狄亞茲和瑞典哥德堡（Gothenburg）大學的羅森堡（Rutger Rosenberg）表示，海域死亡現在是海洋生態系統的主要變數，影響海洋生態系統的其他因素包括：過度捕撈、棲地流失和全球環境問題引發的有害藻類過度生長等問題。

周期性低氧 變成持續性低氧

科學家將含氧量對魚類和其他生物太少的水域稱之為「低氧水域（hypoxic）」，狄亞茲說許多生態系都經歷過從本來是周期性的低氧狀態，惡化到季節性低氧，甚至當養分持續增加時，會延伸到持續性的低氧。例如波羅的海，現在已經是長年性的低氧狀態了，而大部分在切薩比克灣的河道，則是季節性的夏季低氧。

迪茲和羅森堡指出，海洋低氧的情形常常被忽略，除非影響到人類所食用的生物。低氧所帶來的負面效應，就顯現在切薩比克灣中極具重要經濟地位的班鱸魚上，班鱸魚身上慢性細菌疾病的蔓延，和缺氧的底層水有相當的關係。當地研究學者認為，超過75%班鱸魚身上發現的流行疾病「分歧杆菌病」，是因為班鱸魚遇到了墨西哥灣的夏天死亡區，而被此環境壓力削弱了抵抗力。

該處海域死亡區形成時，班鱸魚被迫從原本棲息地─較冷的底層水域，遷移到接近水面的溫暖水域。迪茲和羅森堡說，低氧化所造成根本性的影響，就是失去活力的海灣食物鏈。沒有了蚌類、蟲類等海洋底層生物，其天敵也失去了重要的食物來源。

迪茲和羅森堡認為，減少死亡海域的關鍵，是「不要讓陸上的肥料進入到海裡」。對於付高價來購買和施作氮的農夫來說，這也是他們共同的目標。迪茲表示：「科學家和農夫必須一起努力，研發降低肥料由陸地上移往海洋的農作方法。」