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研究气候对海洋生物带来的其他影响

发布人:  发布时间:2024年09月29日 15:36:51  浏览量:

研究气候对海洋生物带来的其他影响

(一)探索气候变暖对其他海洋生物的影响

1研究气候变暖影响南极海狗的新发现

发现气候变暖已影响南极海狗的生存。[77]20147月,英国自然环境研究委员会和德国比勒费尔德大学研究人员组成的一个研究小组,在《自然》杂志刊登研究报告说,他们经过长期跟踪研究发现,气候变暖已经切实影响到南极海狗的生存,后果包括海狗总体数量下降、新生海狗体重变轻、生育期推迟乃至基因改变等。

研究人员说,他们从20世纪80年代初开始,通过英国设在南极地区的监测站,对南极海狗进行长期监测,包括它们的总数量、健康状况和生活习性等。

结果发现,在过去30余年中,雌性海狗的生育年龄平均推迟近2年,新生海狗的平均体重也大幅下降。

研究人员认为,这些变化与南极海狗的主要食物磷虾数量下降有关。随着气候变暖,生活在海冰区域的磷虾逐渐减少。在磷虾数量格外少的年份,南极地区的海狗和企鹅等动物的幼崽,饿死数量明显增多。

此外,研究还发现,南极海狗尤其是雌性海狗的基因,在过去30年中发生改变。研究人员认为,这说明生存环境的大幅改变,加速了南极海狗的自然选择过程,迫使它们每一代都要作出调整以适应这种改变。

2研究气候变暖影响海星的新发现

发现疾病随着水温升高正在大量杀死海星。[78]20192月,有关媒体报道,美国加州大学戴维斯分校野生动物兽医乔·盖多斯主持的研究小组,在研究成果《水下僵尸启示录》中,详细描述了“海星损耗病”带来的影响。研究人员指出,自2013年以来,从墨西哥到阿拉斯加,这种疾病已经导致20多种海星死亡。

现在,盖多斯研究小组的一项新研究带来了更多坏消息:这种疾病已经袭击太平洋东北区域的向日葵海星,而该海星是一种重要的捕食动物。这一曾经常见的物种,已经从其生存范围的大部分地区消失,给生态系统带来巨大冲击。

研究小组还发现,海洋温度升高与疫情严重程度之间存在令人担忧的联系,这表明气候变化可能会加剧未来的海洋流行病。

海星数量的衰减具有更广泛的影响,例如昆布所受影响尤其明显,因为海星的减少令其主要猎物之一海胆数量增加,而海胆是吃昆布的。

研究人员以加利福尼亚至不列颠哥伦比亚的近岸浅水域和离岸深部水域作为考察范围,对其中的向日葵海星丰度进行评估。从2006年至2014年,潜水员报告称,他们在潜水时所见的向日葵海星数在两个至100个之间。但在2014年后,在这一区域至少60%的勘察,以及在加州和俄勒冈州高达100%的勘察,所见的浅部水域中的向日葵海星数为01

在深部离岸水域中,研究人员从2004年至2016年间,对位于加州至华盛顿州的8968次海底拖网所收集的平均年度生物质,进行了估计。2013年至2015年间,加州和俄勒冈州的向日葵海星的生物质下降了100%。进一步的分析表明,近岸水域中向日葵海星数量下降幅度最大的时间,与出现异常温暖的海洋表面温度的时间相符。

3研究气候变暖影响地中海绿海龟的新发现

发现气候变暖或使地中海绿海龟筑巢范围扩大。[79]202312月,意大利罗马第一大学奇亚拉·曼奇诺与同事及合作者组成的一个研究团队,在《科学报告》杂志发表论文称,他们通过生态学建模研究发现,全球气温升高或使地中海绿海龟的筑巢范围扩大。

研究人员介绍,人为气候变化使全球海表温度上升,对部分海洋生命造成严重影响,其中,海龟受到的影响尤其大,因为它们后代的性别取决于孵化温度。虽然之前的研究分析过气候变化对全球多个不同海龟种群的影响,但很少有人研究过地中海的绿海龟种群。

为此,该研究团队开发了一个模型,用来预测地中海海岸线的某个位置,是否适合作为绿海龟的筑巢点。在本次研究中,他们先将模型与178个已确认的筑巢点进行比对,评估该模型的预测能力,这些筑巢点记录于1982年至2019年期间,主要局限在地中海东部的土耳其和塞浦路斯。他们发现,该模型的预测能力很好,其海表温度、海域盐度和人口密度,最容易影响特定位置作为筑巢点的适宜性。

随后,研究人员模拟4个不同温室气体排放情景,会如何影响2100年绿海龟的筑巢范围。他们发现,逐渐恶化的气候情景,与筑巢范围进一步扩大相关。在最坏的模拟气候情景下,筑巢范围会扩大62.4%,覆盖远至阿尔及利亚的北非海岸线、意大利和希腊的大部分地区,以及南亚得里亚海。

研究人员同时指出,绿海龟筑巢范围,在人口稠密的地中海中部和西部地区的扩大,增加了它们与人类和城市化海滩的接触。这可能会对筑巢成功率产生不利影响,后续进一步研究应该探索如何缓解这类影响。

4研究气候变暖影响海洋底栖生物的新发现

发现洋流变暖导致海洋底栖生物迷路。[80]2020913《科学》网站报道,加拿大罗格斯大学生物学家海蒂·福克斯领导的一个研究小组,对海洋底栖生物产卵及其幼体,在大西洋随洋流沿岸漂流的情况进行了研究,发现洋流变暖正导致底栖生物向不适于生存的地方分布。福克斯表示:“它们明显去了错误的方向。”

底栖生物,即栖息于海洋或内陆水域底部的生物,是水生生物中的一个重要生态类型。几年前,福克斯注意到一种海螺的数量在几十年里大幅减少,另一种则在外大陆架消失。在同片海域的其他底栖生物中,她也发现了类似的奇怪现象:一些寒冷水域的物种正往南,从深水区向浅水区转移,整体来看分布范围正在缩小,且新栖息地较之前温度更高、更危险。

深入探究之后,她发现底栖生物通常在海水达到一定温度时排卵,在大西洋中部,这个时间段通常为晚春到初夏。而近几十年里,海水温度平均升高2℃,使得海洋更早达到温度阈值,底栖生物排卵的时间也因此提前约一个月。沿大陆架洋流流速在早春时期加快,随后又有所放缓,如果底栖生物排卵时间过早,其幼体则可能沿岸漂移过远。

随后,科学家扩大研究的物种范围,从公共数据库中收集了50个物种的数据,并绘制出它们排卵时间、地点的分布图,补充添加了几十年来不同地区温度变化的信息,并最终根据排卵时间对幼体转移的影响,得出物种分布的长期变化。

(二)探索气候变暖对海洋生态的影响

1.研究气候变暖对海洋生物生态影响的新发现

发现海洋变暖压缩了海洋生物的三维栖息地。[81]20191223日,西班牙巴利阿里群岛大学、西班牙科学研究理事会等科研机构相关学者组成的一个研究小组,在《自然·生态与进化》杂志上发表论文称,他们研究发现海洋变暖压缩了海洋生物的三维栖息地。

为适应海洋变暖,一些海洋生物会垂直迁移到较冷水域。研究人员通过计算得出19802015年间,全球海洋的实际垂直等温线迁移率已日益明显。预计在本世纪(20062100年),全球表面等温线将以越来越快的速度加深。

海底深度和透光层深度,对物种可能的垂直迁移构成了最终限制。在本世纪末大部分海洋的物种迁移将达到这两个极限,并导致许多海洋生物的三维栖息地在全球范围内迅速压缩。浮游植物的多样性可能得以保持,但会向光层底部移动,而以珊瑚为代表的生产力高的底栖生物的三维栖息地将迅速减少。

2.研究气候变暖对海洋植物生态影响的新发现

发现气候变暖引起海中鳗草南界北移现象。[82]20229月,中国科学院海洋研究所一个研究小组,在《交叉科学》网络版上发表研究成果称,他们的研究,首次发现气候变暖致使海中鳗草地理分布南界北移现象,揭示了全球气候变化对海草床生态系统的潜在影响。

为确定鳗草地理分布北移是否由区域变暖所致,2016年至2021年期间,研究人员从青岛湾获取鳗草植株和种子,在日照石臼所海域共开展了16次鳗草植株移植和种子种植实验,监测海草生长状况及水温等环境参数,并进行海草生化分析和转录组分析。

对比历史文献资料发现,全球变暖将使许多物种的地理分布向极地移动。

3.研究气候变暖对海洋动物生态影响的新发现

发现地中海水温升高加速外来动物蓝蟹繁殖。[83]20221122日,央视新闻报道,全球气候变化带来的影响日渐凸显。位于地中海突尼斯的盖尔甘奈岛,近年来由于水温不断升高,一种名为蓝蟹的外来入侵物种迅速繁殖,造成了当地鱼类数量锐减。

突尼斯盖尔甘奈岛渔民萨拉赫·扎伊姆使用夏尔非亚捕鱼法进行捕鱼,这是当地的一种传统技艺。它通过棕榈叶制成的固定捕鱼装置,阻断鱼的活动路线,以完成捕捞。撒网再收网,一番操作下来,萨拉赫只收获了一条小鱼,更多的是一种蟹腿为蓝色的螃蟹。

扎维姆说,这种蓝蟹出现以前,我们是能捕到鱼的,但现在我们已经什么都捕不到了。

蓝蟹并非本地物种,而是从印度洋等地迁徙至此。研究显示,由于气候变化,地中海温度上升速度,比全球海洋平均水平约快20%,成为全球变暖最快的海洋之一,这也为蓝蟹的繁殖提供了天然条件。作为多产的物种,蓝蟹每年繁殖四次,久而久之,它们挤压了本地物种的生存空间,并逐渐地取而代之。

环境工程师兼气象专家哈姆迪·哈切德指出,气候变化和不断升高的海水温度,导致许多栖息地原本不在地中海的入侵物种出现并繁殖。它们来自其他地方,比如红海、大西洋或者印度洋。随着海水温度的升高,地中海的环境变得更适合它们繁殖。所以这些物种在此定居,并开始挤走本地的物种,因为这些外来物种比本地物种的适应力更强。它们逐渐取代了本地物种,并造成其中的一些物种灭绝。

同时,蓝蟹异常凶猛并极具破坏力,它们锐利的蟹钳常常割破渔网,胃口很大的它们还会吃掉身边的小鱼,这导致以传统捕鱼业为生的渔民们收入锐减,成为他们口中的诅咒。为维持生计,渔民们开始学会适应这种改变,转而开始捕捞蓝蟹。

蓝蟹出口企业主哈利卜·泽里达说,我们是20187月开始相关业务的,当时蓝蟹繁殖的速度非常快,我们开始想办法。一开始,它们对渔民来说只是一个诅咒,并没有其他意义。后来,我们想到用蓝蟹创造价值,于是开始把它们出口到泰国、荷兰,然后是韩国。

根据粮食和农业组织的数据,20215月,突尼斯的蓝蟹出口额为720万美元,是2020年同期的两倍多。尽管商业捕捞一定程度上解决了当地渔民的生计问题,但地中海气温持续变暖对物种多样性及沿岸国家带来的影响仍在继续,各国需要制定更加详尽的行动战略,以应对气候变化带来的连锁效应。