明年，聯(lián)合國打算完成其首個世界海洋評估（類似于政府間氣候變化專門委員會的定期工作匯報）。該評估不僅及時，而且非常重要：全世界的海洋正在受到很多人類活動的威脅，包括污染物、徑流污水、過度捕撈、氣溫升高、土地酸化。當前的海洋觀測項目仍達不到預(yù)定的目標。
海洋生態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)則嚴重不足（資料圖片）
數(shù)據(jù)缺失
諸如氣溫、鹽度和葉綠素含量的變化一直由衛(wèi)星、水柱漂浮裝置和傳感器陣列進行全球監(jiān)控。相比之下，海洋生態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)則嚴重不足，并由于難度大耗費高，而一直被忽視。結(jié)果是，對包含海洋生態(tài)系統(tǒng)很大部分的浮游植物、浮游動物和弱泳生物（磷蝦和小魚）的監(jiān)測，只是一種權(quán)宜之計，不具有系統(tǒng)性和組織性。
大部分自然的海洋過程都具有時間尺度差異。為了弄清由氣候變化所導(dǎo)致的轉(zhuǎn)換時間，觀察的時間跨度通常有50年或更久。忽視生態(tài)監(jiān)測使得海洋科學(xué)界缺失這樣的長期性數(shù)據(jù)。國際海洋生物普查計劃旨在在全球范圍內(nèi)研究海洋多樣性，但僅持續(xù)十年的時間。目前，只有兩個海洋生態(tài)數(shù)據(jù)庫能符合長期性的要求，但每一個都有局限。
一個全球海洋觀測網(wǎng)絡(luò)需要在未來五年內(nèi)建立，提供未來一個世紀海洋健康評估的基準線。與物理海洋學(xué)數(shù)據(jù)一起，這個網(wǎng)絡(luò)必須跟蹤全世界海洋生態(tài)系統(tǒng)的物種狀態(tài)。
數(shù)十年的監(jiān)測
生態(tài)時間序列研究在海洋研究領(lǐng)域中就像一個灰姑娘—長期被忽視，躲在角落里看著其他人站在舞臺中央，享受萬千寵愛。但現(xiàn)在，她忽然發(fā)現(xiàn)自己在氣候變化的舞會上成為了耀眼的新星。
2012年的一份報告顯示：棲息在加利福尼亞海岸中層海水（200米至1000米深），原本數(shù)量豐富的24種魚類的數(shù)量減少了63%，極有可能是因為海水中的含氧量減低的緣故。該研究以生態(tài)學(xué)和加利福尼亞海洋漁業(yè)合作調(diào)查（CalCOFI）的海洋時間序列數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，其中CalCOFI的數(shù)據(jù)從1951年起便開始記錄。這份報告出臺后在學(xué)界產(chǎn)生了極大反響，生態(tài)時間序列研究的地位也煥然一新。
海水中層的含氧量減少是全球變暖意料之中的結(jié)果，因為水溫會影響海水的分層、混合以及通風(fēng)換氣的效果。加州南部海域棲息著種類繁多的魚類，其范圍自寒冷的北太平洋一直延伸到溫暖的亞熱帶海域。北太平洋海洋科學(xué)組織于2012年的年會上決定成立一個特別會議，專門對北太平洋水域的含氧量降低這一趨勢進行評估。
對海洋中層進行監(jiān)測對于判斷海洋是否健康至關(guān)重要，因此中層海水是整個海洋新陳代謝的引擎：從表層海水向下沉淀的有機物，有90%在中層海水中被處理；同時，棲息在中層海水的魚類也遠比表層海水的魚類多。據(jù)推算，全球棲息在海洋中層的生物量可達10億至100億噸，這一數(shù)量大大超過可用于商業(yè)捕撈的魚類數(shù)量（少于1000萬噸）。
許多棲息于中層海水的魚類白天在海水中層活動躲避捕食者，到了晚上則游到表層海水去覓食，這是地球上最大規(guī)模的動物大遷徙。生活在中層海水的魚類是浮游生物最主要的捕食者，同時也是更高級食肉動物的獵物，并且還肩負著將碳元素帶往深海的重任。
然而，為何海洋生態(tài)系統(tǒng)的時間序列統(tǒng)計這么少呢？因為絕大多數(shù)的海洋觀察是以海岸或者漁業(yè)項目為目標的。海岸觀測站所記錄的數(shù)據(jù)很容易測到，比如水溫、鹽度以及葉綠素，這些數(shù)據(jù)對于分析海水的質(zhì)量（藻類、營養(yǎng)、含氧量）和當?shù)氐暮叫袟l件（風(fēng)向、水紋、洋流）至關(guān)重要。漁業(yè)調(diào)查則只專注于具有商業(yè)價值的魚類，但通過輪船、拖船、滑翔機以及浮標這類工具所取得的海洋樣本的變量相對于整個海洋系統(tǒng)來說實在太少，因為它們只能按照特定的方式來工作。
20世紀90年代，全球海洋觀測系統(tǒng)（GOOS，由聯(lián)合國政府間海洋學(xué)委員會成立）提出要在世界范圍內(nèi)建立監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，但是其有限的資金使得它不得不選擇更加經(jīng)濟的測量手段。作為公海GOOS監(jiān)測項目的一部分，Argo計劃成功地在茫茫大海中布下了3000個左右的浮標用于監(jiān)測水溫和鹽度。但是基于海岸觀測的GOOS項目的關(guān)注重點是那些容易被觀測到的數(shù)據(jù)，以及對當?shù)睾Ｑ蟓h(huán)境的風(fēng)險評估。
GOOS項目的運行缺乏系統(tǒng)性。以美國為例，共有多達11家地方科學(xué)協(xié)會參與，每一家協(xié)會都使用自己獨立的設(shè)備，而且缺乏生態(tài)觀察是該項目的一大弊端。
GOOS將于11月在澳大利亞湯斯維爾市舉行首屆專家研討會，商討組建一個涵蓋生物地球化學(xué)、生物學(xué)和生態(tài)系統(tǒng)領(lǐng)域的專家小組，以應(yīng)對迫在眉睫的挑戰(zhàn)。
經(jīng)濟可行性
目前，海洋科學(xué)界正處在非常尷尬的位置—被要求評估全世界的海洋狀況，俁缺乏必要的手段。然而，按照CalCOFI的思路（同時滿足海洋管理、海洋保護、海洋科學(xué)和基礎(chǔ)設(shè)施需要），在經(jīng)濟上和技術(shù)上，海洋科學(xué)界有可能發(fā)展跨學(xué)科項目。
CalCOFI每年耗費約500萬美元。在全球范圍內(nèi)開展類似的方案（約覆蓋50個大型海洋生態(tài)系統(tǒng)）將需要每年總計2.5億美元。如果現(xiàn)有的漁業(yè)和環(huán)境監(jiān)測方案能相互協(xié)調(diào)，那么成本將會更低。
美國每年只需要3000萬美元來監(jiān)測其六大海洋生態(tài)系統(tǒng)，這一花銷接近美國海洋觀測計劃（OOI）預(yù)計的一年5500萬美元的運轉(zhuǎn)費用。從2015年起，在25年的時間內(nèi)，以幾片海域為對象，OOI將提供一系列物理、化學(xué)、地質(zhì)和生物的觀察，但是只有少數(shù)物種觀察被要求評估生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)。
