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氣候變化造成海洋浮游生物向兩極遷徙

2021-10-26 00:11?來(lái)源:溫州視線(xiàn)

氣候變化造成海洋浮游生物向兩極遷徙

　　科學(xué)家通過(guò)大量海洋浮游生物記錄設(shè)備研究發(fā)現(xiàn)，隨著氣候變化導(dǎo)致海洋升溫，浮游生物正在向兩極方向遷徙，它們雖然看起來(lái)很微小，但這是海洋生物鏈的基礎(chǔ)，可以想象，如果沒(méi)有了最底層最基礎(chǔ)的浮游生物，地球上的海洋將成為沒(méi)有生物的死海。

　　科學(xué)家投放一種連續(xù)浮游生物記錄儀，類(lèi)似魚(yú)雷的裝置90年來(lái)一直被商船和漁船拖曳在龐大的航線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上。

　　他們通過(guò)收集一些最小的海洋生物來(lái)幫助研究人員更好地了解海洋。

　　現(xiàn)在，科學(xué)家所看到的是，隨著氣候變化使海洋升溫，浮游生物正在移動(dòng)——這對(duì)海洋生物和人類(lèi)都可能產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

　　浮游生物——潮汐上攜帶的生物——是海洋食物網(wǎng)的基礎(chǔ)。

　　但它們也是一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的平衡系統(tǒng)的一部分，有助于讓我們所有人都活著。

　　除了幫助產(chǎn)生我們呼吸的大部分氧氣外，它們還是全球碳循環(huán)的重要組成部分。

　　“我們看到的最重要的事情是變暖，”太平洋心肺復(fù)蘇術(shù)調(diào)查協(xié)調(diào)員奧斯特爾在英國(guó)普利茅斯海岸附近展示浮游生物記錄儀時(shí)告訴法新社。

　　CPR 調(diào)查記錄了近幾十年來(lái)浮游生物向兩極轉(zhuǎn)移的決定性轉(zhuǎn)變，因?yàn)檠罅靼l(fā)生變化，許多海洋動(dòng)物前往較冷的地區(qū)。

　　較小的溫水浮游生物也正在取代更有營(yíng)養(yǎng)的冷水浮游生物，它們通常也具有不同的季節(jié)周期，這意味著以它們?yōu)槭车奈锓N也需要適應(yīng)或移動(dòng)。

　　“最大的擔(dān)憂(yōu)是，當(dāng)變化發(fā)生得太快以至于生態(tài)系統(tǒng)無(wú)法恢復(fù)時(shí)，”奧斯特爾說(shuō)，并補(bǔ)充說(shuō)急劇的溫度峰值可能導(dǎo)致“整個(gè)漁業(yè)崩潰”。

　　由于近一半的人類(lèi)依賴(lài)魚(yú)類(lèi)獲取約 20% 的動(dòng)物蛋白，這可能是毀滅性的。

　　生物泵

　　浮游生物是希臘語(yǔ)中“漂流”的統(tǒng)稱(chēng)，涵蓋了從比人的頭發(fā)寬度小許多倍的光合作用細(xì)菌到具有長(zhǎng)尾卷須的水母的所有事物。

　　有兩種主要類(lèi)型：浮游植物，通常稱(chēng)為藻類(lèi)的多種植物樣細(xì)胞；和浮游動(dòng)物、磷蝦等動(dòng)物以及魚(yú)、蟹和其他海洋生物的幼蟲(chóng)。

　　浮游植物利用太陽(yáng)光進(jìn)行光合作用，將二氧化碳轉(zhuǎn)化為能量和氧氣。

　　事實(shí)上，科學(xué)家估計(jì)海洋產(chǎn)生了地球上大約一半的氧氣，這主要?dú)w功于浮游植物。

　　它們對(duì)海洋的“生物碳泵”也至關(guān)重要，這有助于海洋鎖住燃燒化石燃料排放的至少四分之一的二氧化碳。

　　樹(shù)木將碳儲(chǔ)存在木材和樹(shù)葉中，而浮游植物則將碳儲(chǔ)存在它們的體內(nèi)。

　　它穿過(guò)食物網(wǎng)，浮游動(dòng)物消耗浮游植物，而浮游動(dòng)物又被鳥(niǎo)類(lèi)和鯨魚(yú)等生物吃掉。

　　“在海洋生命周期的某個(gè)階段，你能想到的幾乎所有東西都會(huì)吃浮游生物，”CPR 調(diào)查負(fù)責(zé)人大衛(wèi)約翰斯說(shuō)。

　　當(dāng)來(lái)自死亡浮游生物或其捕食者的有機(jī)物質(zhì)沉入海底時(shí)，它會(huì)帶走碳。

　　'不斷升級(jí)的影響'

　　但科學(xué)家警告說(shuō)，氣候變化給該系統(tǒng)帶來(lái)了壓力，海洋溫度上升，從深海到達(dá)海洋上部的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)減少，二氧化碳酸化海水的濃度增加。

　　聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì) (IPCC) 在一份泄露的氣候報(bào)告草案中表示，氣候變化“使海洋和沿海生態(tài)系統(tǒng)暴露在幾個(gè)世紀(jì)到數(shù)千年前所未有的條件下，對(duì)世界各地的海洋動(dòng)植物產(chǎn)生了影響”。影響，定于明年發(fā)布，預(yù)測(cè)“對(duì)海洋生物的影響不斷升級(jí)”。

　　雖然浮游植物具有相對(duì)彈性，并且可能會(huì)隨著海洋變暖而繼續(xù)轉(zhuǎn)移領(lǐng)土，但 IPCC 預(yù)計(jì)，海洋環(huán)境的惡化最終將導(dǎo)致本世紀(jì)的整體減少。

　　全球平均浮游植物生物量——衡量總重量或數(shù)量的指標(biāo)——預(yù)計(jì)將下降約 1.8% 至 6%，具體取決于排放水平。

　　但由于其極其重要，即使是適度的減少也會(huì)“放大海洋食物網(wǎng)”，最終導(dǎo)致海洋生物減少約 5% 至 17%。

　　普利茅斯大學(xué)的浮游生物生態(tài)學(xué)家 Abigail McQuatters-Gollop 說(shuō)，“隨著我們的浮游生物群落的變化，碳循環(huán)和碳固存也可能發(fā)生變化”，較小的浮游生物可能吸收更少的二氧化碳。

　　隨著全球領(lǐng)導(dǎo)人準(zhǔn)備在聯(lián)合國(guó)氣候變化問(wèn)題峰會(huì)上開(kāi)會(huì)，這個(gè)問(wèn)題是人類(lèi)影響加速破壞復(fù)雜的維持生命系統(tǒng)穩(wěn)定的一個(gè)鮮明例子。

　　思維小

　　McQuatters-Gollop 指出，解決這個(gè)問(wèn)題不像植樹(shù)那么簡(jiǎn)單。

　　但可持續(xù)捕魚(yú)、減少污染物和控制二氧化碳排放都有助于改善海洋健康。

　　她說(shuō)，在過(guò)去，保護(hù)的重點(diǎn)是“大的東西、可愛(ài)的東西，或者直接值錢(qián)的東西”——比如鯨魚(yú)、海龜和鱈魚(yú)。

　　但都依賴(lài)浮游生物。

　　雖然這種“失明”可能是因?yàn)樗鼈兪俏⒂^的，但人們可以在海灘上看到浮游生物的蹤跡——波浪上的泡沫，或者生物發(fā)光的夜間閃爍。

　　或者在兒童電視節(jié)目“海綿寶寶”中，其角色浮游生物是“那里最著名的浮游生物”，McQuatters-Gollop 說(shuō)。

　　當(dāng)它們大量“開(kāi)花”時(shí)，從太空中可以看到浮游生物，將水變成令人吃驚的祖母綠，或者在對(duì)海洋生物至關(guān)重要的季節(jié)性展示中產(chǎn)生乳藍(lán)色的梵高漩渦。

　　與陸地植物一樣，浮游植物需要硝酸鹽、磷酸鹽和鐵等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)才能生長(zhǎng)。

　　但它們可能有太多的好處：富氮肥料的流失被認(rèn)為是造成有害藻類(lèi)大量繁殖的罪魁禍?zhǔn)祝缃衲晖炼浜０陡浇恼承?ldquo;海鼻涕”。

　　IPCC警告說(shuō)，這些會(huì)毒害海洋生物或窒息水中的氧氣，并且可能因變暖而加劇。

　　與此同時(shí)，上個(gè)月發(fā)表在《自然》雜志上的研究發(fā)現(xiàn)，澳大利亞 2019 年和 2020 年巨大的野火產(chǎn)生的煙霧中攜帶的鐵在數(shù)千英里外引發(fā)了巨大的浮游植物膨脹，這可能吸收了大量的二氧化碳。

　　沙塵暴或火山爆發(fā)的養(yǎng)分可以播種花朵，正是這些“自然過(guò)程”激發(fā)了劍橋氣候修復(fù)中心創(chuàng)始人大衛(wèi)·金的靈感。

　　金支持一個(gè)激烈爭(zhēng)論的想法，即通過(guò)在表面噴灑鐵來(lái)“施肥”浮游生物。

　　理論上，這不僅有助于吸收更多的二氧化碳，而且會(huì)導(dǎo)致海洋生物的激增，包括最終有助于增加因狩獵而遭到破壞的鯨魚(yú)種群。

　　更多的鯨魚(yú)等于更多的鯨魚(yú)糞便，其中充滿(mǎn)了浮游生物繁衍所需的營(yíng)養(yǎng)，金希望能夠在海洋中恢復(fù)“美妙的循環(huán)經(jīng)濟(jì)”。

　　一個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目將在阿拉伯海的一個(gè)區(qū)域嘗試這項(xiàng)技術(shù)，這個(gè)區(qū)域被一個(gè)“巨大的塑料袋”仔細(xì)密封，但金承認(rèn)這個(gè)想法引起了對(duì)意外后果的擔(dān)憂(yōu)：“我們當(dāng)然不想讓海洋脫氧我非常有信心我們不會(huì)。”

　　海洋之謎

　　海洋生物已經(jīng)進(jìn)行了數(shù)十億年的光合作用——遠(yuǎn)早于陸地植物。但我們?nèi)匀挥泻芏鄸|西要了解它們。

　　直到 1980 年代，科學(xué)家才將浮游細(xì)菌原綠球菌命名為，現(xiàn)在被認(rèn)為是地球上最豐富的光合作用細(xì)菌。

　　事實(shí)證明，一些“漂流者”會(huì)游泳，而其他人則是公共生活的主人。

　　以珊瑚和浮游生物之間的伙伴關(guān)系為例——它非常重要，當(dāng)它因變暖而破裂時(shí)珊瑚會(huì)漂白。

　　或者 Acantharea，一種形狀像雪花的單個(gè)細(xì)胞，可以收集光合作用藻類(lèi)并將它們操縱成一個(gè)產(chǎn)生能量的“電池組”，法國(guó)研究機(jī)構(gòu) CNRS 和格勒諾布爾阿爾卑斯大學(xué)的 Johan Decelle 說(shuō)

　　它們一直被“忽視”，因?yàn)樗鼈內(nèi)芙庠诳茖W(xué)家用來(lái)保存樣本的化學(xué)物質(zhì)中。

　　為了在高分辨率電子顯微鏡下研究浮游生物，Decelle 過(guò)去常常在法國(guó)海岸收集樣本，然后在一個(gè)特殊的冷藏箱中驅(qū)車(chē)數(shù)小時(shí)返回格勒諾布爾。

　　但今年，他與歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室合作開(kāi)展了一項(xiàng)開(kāi)創(chuàng)性項(xiàng)目，將高科技冷凍技術(shù)虛擬帶到海灘上。

　　這使得研究這些脆弱的生物盡可能接近它們的自然環(huán)境。

　　Ostle 說(shuō)，相比之下，連續(xù)浮游生物記錄儀最終會(huì)將他們的樣本搗碎成“道路殺手”。

　　但這項(xiàng)始于 1931 年的調(diào)查旨在了解浮游生物如何影響鯡魚(yú)種群，其價(jià)值來(lái)自數(shù)十年的數(shù)據(jù)。