氣候變化造成海洋浮游生物向兩極遷徙

2021-10-26 00:11?來源:溫州視線

氣候變化造成海洋浮游生物向兩極遷徙

　　科學家通過大量海洋浮游生物記錄設備研究發現，隨著氣候變化導致海洋升溫，浮游生物正在向兩極方向遷徙，它們雖然看起來很微小，但這是海洋生物鏈的基礎，可以想象，如果沒有了最底層最基礎的浮游生物，地球上的海洋將成為沒有生物的死海。

　　科學家投放一種連續浮游生物記錄儀，類似魚雷的裝置90年來一直被商船和漁船拖曳在龐大的航線網絡上。

　　他們通過收集一些最小的海洋生物來幫助研究人員更好地了解海洋。

　　現在，科學家所看到的是，隨著氣候變化使海洋升溫，浮游生物正在移動——這對海洋生物和人類都可能產生深遠的影響。

　　浮游生物——潮汐上攜帶的生物——是海洋食物網的基礎。

　　但它們也是一個錯綜復雜的平衡系統的一部分，有助于讓我們所有人都活著。

　　除了幫助產生我們呼吸的大部分氧氣外，它們還是全球碳循環的重要組成部分。

　　“我們看到的最重要的事情是變暖，”太平洋心肺復蘇術調查協調員奧斯特爾在英國普利茅斯海岸附近展示浮游生物記錄儀時告訴法新社。

　　CPR 調查記錄了近幾十年來浮游生物向兩極轉移的決定性轉變，因為洋流發生變化，許多海洋動物前往較冷的地區。

　　較小的溫水浮游生物也正在取代更有營養的冷水浮游生物，它們通常也具有不同的季節周期，這意味著以它們為食的物種也需要適應或移動。

　　“最大的擔憂是，當變化發生得太快以至于生態系統無法恢復時，”奧斯特爾說，并補充說急劇的溫度峰值可能導致“整個漁業崩潰”。

　　由于近一半的人類依賴魚類獲取約 20% 的動物蛋白，這可能是毀滅性的。

　　生物泵

　　浮游生物是希臘語中“漂流”的統稱，涵蓋了從比人的頭發寬度小許多倍的光合作用細菌到具有長尾卷須的水母的所有事物。

　　有兩種主要類型：浮游植物，通常稱為藻類的多種植物樣細胞；和浮游動物、磷蝦等動物以及魚、蟹和其他海洋生物的幼蟲。

　　浮游植物利用太陽光進行光合作用，將二氧化碳轉化為能量和氧氣。

　　事實上，科學家估計海洋產生了地球上大約一半的氧氣，這主要歸功于浮游植物。

　　它們對海洋的“生物碳泵”也至關重要，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。

　　樹木將碳儲存在木材和樹葉中，而浮游植物則將碳儲存在它們的體內。

　　它穿過食物網，浮游動物消耗浮游植物，而浮游動物又被鳥類和鯨魚等生物吃掉。

　　“在海洋生命周期的某個階段，你能想到的幾乎所有東西都會吃浮游生物，”CPR 調查負責人大衛約翰斯說。

　　當來自死亡浮游生物或其捕食者的有機物質沉入海底時，它會帶走碳。

　　'不斷升級的影響'

　　但科學家警告說，氣候變化給該系統帶來了壓力，海洋溫度上升，從深海到達海洋上部的營養物質減少，二氧化碳酸化海水的濃度增加。

　　聯合國政府間氣候變化專門委員會 (IPCC) 在一份泄露的氣候報告草案中表示，氣候變化“使海洋和沿海生態系統暴露在幾個世紀到數千年前所未有的條件下，對世界各地的海洋動植物產生了影響”。影響，定于明年發布，預測“對海洋生物的影響不斷升級”。

　　雖然浮游植物具有相對彈性，并且可能會隨著海洋變暖而繼續轉移領土，但 IPCC 預計，海洋環境的惡化最終將導致本世紀的整體減少。

　　全球平均浮游植物生物量——衡量總重量或數量的指標——預計將下降約 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“放大海洋食物網”，最終導致海洋生物減少約 5% 至 17%。

　　普利茅斯大學的浮游生物生態學家 Abigail McQuatters-Gollop 說，“隨著我們的浮游生物群落的變化，碳循環和碳固存也可能發生變化”，較小的浮游生物可能吸收更少的二氧化碳。

　　隨著全球領導人準備在聯合國氣候變化問題峰會上開會，這個問題是人類影響加速破壞復雜的維持生命系統穩定的一個鮮明例子。

　　思維小

　　McQuatters-Gollop 指出，解決這個問題不像植樹那么簡單。

　　但可持續捕魚、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，在過去，保護的重點是“大的東西、可愛的東西，或者直接值錢的東西”——比如鯨魚、海龜和鱈魚。

　　但都依賴浮游生物。

　　雖然這種“失明”可能是因為它們是微觀的，但人們可以在海灘上看到浮游生物的蹤跡——波浪上的泡沫，或者生物發光的夜間閃爍。

　　或者在兒童電視節目“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。

　　當它們大量“開花”時，從太空中可以看到浮游生物，將水變成令人吃驚的祖母綠，或者在對海洋生物至關重要的季節性展示中產生乳藍色的梵高漩渦。

　　與陸地植物一樣，浮游植物需要硝酸鹽、磷酸鹽和鐵等營養物質才能生長。

　　但它們可能有太多的好處：富氮肥料的流失被認為是造成有害藻類大量繁殖的罪魁禍首，例如今年土耳其海岸附近的粘性“海鼻涕”。

　　IPCC警告說，這些會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，上個月發表在《自然》雜志上的研究發現，澳大利亞 2019 年和 2020 年巨大的野火產生的煙霧中攜帶的鐵在數千英里外引發了巨大的浮游植物膨脹，這可能吸收了大量的二氧化碳。

　　沙塵暴或火山爆發的養分可以播種花朵，正是這些“自然過程”激發了劍橋氣候修復中心創始人大衛·金的靈感。

　　金支持一個激烈爭論的想法，即通過在表面噴灑鐵來“施肥”浮游生物。

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

　　更多的鯨魚等于更多的鯨魚糞便，其中充滿了浮游生物繁衍所需的營養，金希望能夠在海洋中恢復“美妙的循環經濟”。

　　一個試點項目將在阿拉伯海的一個區域嘗試這項技術，這個區域被一個“巨大的塑料袋”仔細密封，但金承認這個想法引起了對意外后果的擔憂：“我們當然不想讓海洋脫氧我非常有信心我們不會。”

　　海洋之謎

　　海洋生物已經進行了數十億年的光合作用——遠早于陸地植物。但我們仍然有很多東西要了解它們。

　　直到 1980 年代，科學家才將浮游細菌原綠球菌命名為，現在被認為是地球上最豐富的光合作用細菌。

　　事實證明，一些“漂流者”會游泳，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系為例——它非常重要，當它因變暖而破裂時珊瑚會漂白。

　　或者 Acantharea，一種形狀像雪花的單個細胞，可以收集光合作用藻類并將它們操縱成一個產生能量的“電池組”，法國研究機構 CNRS 和格勒諾布爾阿爾卑斯大學的 Johan Decelle 說

　　它們一直被“忽視”，因為它們溶解在科學家用來保存樣本的化學物質中。

　　為了在高分辨率電子顯微鏡下研究浮游生物，Decelle 過去常常在法國海岸收集樣本，然后在一個特殊的冷藏箱中驅車數小時返回格勒諾布爾。 

　　但今年，他與歐洲分子生物學實驗室合作開展了一項開創性項目，將高科技冷凍技術虛擬帶到海灘上。

　　這使得研究這些脆弱的生物盡可能接近它們的自然環境。

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

　　但這項始于 1931 年的調查旨在了解浮游生物如何影響鯡魚種群，其價值來自數十年的數據。

　　科學家們用它來回溯追蹤氣候變化，它在識別微塑料方面發揮了重要作用。 

　　Ostle 使用 CPR 船舶的日志表明，像購物袋這樣的“巨塑料”早在 1960 年代就已經存在于海洋中。

　　當它去年因海洋調查所采樣的最大距離而獲得吉尼斯世界紀錄時，它已經研究了相當于地球 326 次環球航行的研究。

　　在普利茅斯的船上，當陽光滑過水面時，水面顯得平靜。但每一滴都充滿生機。

　　“在那里發生著各種各樣的事情，”奧斯特爾說。

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編輯： yujeu