气候变化深刻地改变了浮游生物种群

2019-07-31 10:55:32

使用沉积物岩心的新研究表明,人为驱动的气候变化正在对世界海洋浮游生物的组成产生重大影响。发表在“ 自然 ” 杂志上的一项德国研究表明,现代的有孔虫,一种硬壳浮游生物群落与170年前开始的前工业时代显着不同。

研究人员 - 来自不来梅大学的Lukas Jonkers和Michal Kucera以及来自Oldenburg的Carl von Ossietzky大学的Helmut Hillebrand发现,分化的数量与温度变化的程度相关。变化的方向与历史时期的全球海表温度变暖模式一致。

他们写道:“我们观察到社区向更温暖或更冷的成分变化,这与85%的病例中的历史温度变化一致。”

众所周知,海洋生态系统正在改变以应对气候变化,但由于科学家缺乏前工业时代的比较基线,因此通常很难确定其规模。

沉积物核心含有可追溯到几个世纪的生物残骸,提供了解决这一问题的方法,浮游有孔虫成为理想的主题。

它们在全球无处不在,约有40种已知物种; 它们的分布主要受温度控制; 虽然它们在表面混合层中最为丰富,但有些物种可以存活到几百米。

最重要的是,在海洋浮游动物中,它们的方解石壳在海洋沉积物中保存完好。

“这使得它们成为研究全球变化对海洋浮游动物影响的理想模型系统,因为海底沉积物提供了获得过去浮游有孔虫群落组成的准确图像的机会,”作者写道。

然而,迄今为止,关于人为气候变化对浮游有孔虫群落的影响的研究在很大程度上具有区域性而非全球性的重点。

Jonkers及其同事提出了一个问题,比较了在3500多个地点的全球分布的沉积物岩心的工业化前水平中发现的有孔虫与1978年至2013年间采集的沉积物捕集器样本中的有孔虫。

大多数陷阱位于北半球,但它们覆盖了全球热梯度,包括长达12年的时间序列。

研究人员写道:“全球范围内以及各种环境(开阔海域,沿海地区,上升流区域以及低纬度和高纬度地区)都发现了变暖的特征,这表明物种组成已在世界范围内发生变化。”

“已知海洋的某些部分在人类世期间已经冷却。这种历史冷却也影响了人类世组合的组成,因此从浮游有孔虫群落的变化推断出的变化方向 - 在绝大多数情况下(85%) - 与观察到的温度变化一致,无论是否观察到的历史趋势一直在升温或降温。

“物种组成表明在冷却区域变暖的单一情况是在北太平洋环流中,其中温度变化的量可以忽略不计。

“因此,我们得出的结论是,发现虚假变暖特征的可能性很低,并且观察到的社区变化模式是强大的,这表明社区对全球变暖引起的海面温度变化的动态模式做出了反应。”

作者认为,所描述的浮游有孔虫的变化表明了海洋生态系统中更为普遍的现象,其中现今的组合与历史组合不同,反映了自人类世代开始以来环境条件的变化。

他们认为,研究结果引起了对海洋生态系统功能和这些生态系统为社会提供服务的可靠性的关注。

“这些研究结果强调了最近关于社区如何适应快速环境变化的讨论,”他们总结道。

“如果空间位移和适应的可能性落后于环境变化的速度,那么现代组合可能总是显示出具有次优适应性的特征分布。

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