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气候变暖导致磷虾种群退化

发布时间:2019-08-14 16:54:50

气候变暖导致磷虾种群退化

本报讯 (实习生龚晓蕾 许琦敏)全球气候在变暖吗?以浮冰下冰藻为食的南极磷虾或许有一定的发言权。近日,美国学术期刊《公共科学图书馆-综合》(PLoSONE)发表了中国科技大学孙立广课题组的最新发现:气候变暖导致了过去百年内西南极半岛磷虾种群的密度下降。

南极磷虾是一种喜冷水环境的浮游生物,对海洋温度和海冰密集度极为敏感

。通过拖捕捞和回声探测技术,人们已检测到近30年来磷虾种群密度正在下降。

磷虾的减少始于近30年,还是早就开始了呢?要回答这个问题难度很高:终年生活在冰冷的大洋中,磷虾的代谢物总是随水流而逝,无法留存。由于处于南冰洋食物链的低端,其命运无非是被海豹、企鹅、鲸等高等捕食动物吃掉,很难留下大量化石作为种群数量变化的依据。

既然“被吃”,那能否在那些捕食磷虾的大型动物中,找到磷虾种群变化的蛛丝马迹呢?正是顺着这一思路,孙立广带着他的博士生黄涛等展开了近8年曲折而细致的研究。

在检测海豹粪便时,课题组意外地发现,粪便中夹杂着百年来不同时期的海豹毛。有相当一部分食物最终会变成身体组织,而毛发往往是各种微量元素的“集中营”。于是,他们检测到了海豹毛里的氮同位素含量的变化。

孙立广说,他们发现过去100年来海豹毛中氮同位素含量呈上升趋势。这种氮的同位素在南极磷虾中的含量低,在食物链中营养级越高的鱼类,体内氮同位素则越富集。毛皮海豹对南极磷虾极其钟爱,只要有足够的磷虾吃,它不大愿意去碰别的鱼类。“这说明,在过去百年中,海豹能吃到的磷虾越来越少了,所以它不得不捕食其他鱼类来充饥,也就摄入了更多的稳定同位素氮15,故而其毛发中氮15的含量就不断上升。”由此,可以反推出百年内西南极磷虾的种群数量在不断下降。研究表明:近30年的下降趋势与实际观测结果一致。

这一百年,是什么原因让南极磷虾陷入种群退化的困境?孙立广说,他们选择的调查点位于人迹罕至的南极半岛,人类捕捞、环境污染较少影响到这一海域,因此气候变化极可能是主要因素。

在南极的海冰底部与缝隙中,生存着一种名叫冰藻的藻类,它是南极磷虾的主食。由于全球气候变暖,百年来南极洋面的浮冰不断减少,冰藻由于丧失栖身之所,数量大减。这又引起了磷虾种群退化、海豹食谱改变等一系列连锁反应。

孙立广说,他们已经获得了海豹、企鹅历史时期的数量变化记录,但是完全生活在海洋中的非壳类生物历史的研究还是非常困难,他们的成果只是刚开了一个头。“接下来,我们将通过企鹅来探索8000年以来磷虾种群密度与气候的关系,这项研究更困难。不过,我们已经看到了希望。”

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