研究人员表示,气候变化可能正在导致南极冰架下方的海洋生物群落发生转变。
潜水科学家在南极洲罗斯冰架边缘的海冰下潜水时,发现海底生态系统与之前对同一地区的研究相比发生了意想不到的变化,他们认为气候变化导致冰架变薄可能是罪魁祸首。
芬兰研究人员 Patrick Degerman 是与六名新西兰研究人员一起参加考察队的三名芬兰研究人员之一,他在从考察队位于罗斯海新港附近冰架上的营地发回的报道中写道:“令人惊讶的是,沿海海底生物群落仅在几年内就发生了巨大变化。”
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“两天前,[其中两位研究人员]在清澈的水中进行了今年首次冰下潜水,令所有人惊讶的是,自 2009 年上次访问以来,海底动物群落发生了巨大变化,”他在 11 月的第一周在考察队的 Facebook 页面“Science Under the Ice”上写道。 [查看南极冰架下巨大变化的照片]
在为期六周的考察期间,来自芬兰的团队成员定期在页面上更新帖子、照片和视频,介绍他们在冰上和冰下的工作。
Degerman 写道:“首次潜水员的观察表明,即使在南极洲,变化也可能出乎意料地迅速,而在南极洲,由于低温,一切都预计会发生得非常缓慢。”
南极洲冰架下的海底通常完全黑暗,并且缺乏来自海洋其他部分阳光照射层的浮游植物和其他生物物质的“海洋雪”。
尽管冰架下潜水点的深度只有约 66 英尺(20 米),但那里发现的稀疏动物生命与海洋最深处发现的动物生命相似,主要由深海海绵、海星、海蛇尾和海参等生物组成。
Degerman 写道:“新港厚冰下海底曾经是一个非常稳定、稀疏且食物匮乏的动物群落,但现在变得更加丰富,物种更多,动物密度更高。” “一些在该地点很少观察到的物种现在似乎相对常见。”
气候变化
研究人员将在南极洲大陆最大、最南端的冰架罗斯冰架上的两个营地花费六周时间。这两个地点都曾被之前的潜水考察队研究过,因此研究人员可以对随着时间推移发生的任何变化进行科学比较。
Degerman 写道:“本次考察的目的是探索气候变化将如何影响南极洲的海洋生物多样性。” “南极洲几乎所有的生物多样性都存在于海洋中。独特的物种组合和隔离提供了一个值得珍惜的地方,在很大程度上不受人类活动的影响。”
研究人员认为,在新港地点看到的海底生态系统变化可能是海冰变薄的结果,海冰变薄允许更多的光线穿透,并且偶尔会在南极洲夏季月份破裂。
Degerman 写道:“新港的海冰可能多年不破裂,这种多年冰可以长到 4.5 米 [15 英尺] 厚。当冰层很厚时,很少有光线可以穿透冰层来为初级生产(例如,藻类)提供燃料,因此海底动物的食物供应受到限制。”
他补充道:“现在观察到的丰富群落很可能是对海冰连续两年破裂的快速反应,导致生态系统中更多的光线和更高的生产力。” “冰层目前厚约 3 米 [10 英尺]。”
除了进行科学研究外,芬兰研究人员还使用五台 360 度摄像机记录考察队的工作。这是首次以虚拟现实技术记录整个科学考察过程。
360 度视频将在明年年初在芬兰处理完毕后发布,但在此之前,研究人员会定期分享他们在冰架上方和下方工作的照片和视频,包括来自新港潜水地点的无人机航拍镜头和水下视频,其中一些已于 11 月 8 日发布到YouTube上。
继续前进
在他们在新港营地和潜水地点的最后阶段,研究人员在海底进行了“封闭式腔室”实验,以检查生态系统中常见的动物物种(如海蛇尾 (Ophionotus victoriae))消耗多少食物。[奇异野生动物:南极洲的真实动物]
Degerman 上周初在考察队 Facebook 页面上发布:“封闭式腔室实验将“分析食物网(谁吃谁),以便与 2001 年、2002 年和 2009 年进行的先前分析进行比较,当时海冰条件非常不同,以揭示过去 15 年食物网发生了怎样的变化,以及这将对这些独特的生态系统的未来产生什么影响。”
赫尔辛基大学海洋生物学家 Joanna Norkko 在 11 月 6 日的更新中写道:“目的是调查海底生态系统将如何因气候变化而以不同的方式运作。”
Norkko 解释说:“除了气温升高外,气候变化预计还会导致海底动物的食物供应增加。这是因为预计海冰会变薄,这意味着更多的光线将穿透冰层,反过来,这意味着冰层底部会生长更多的藻类(所谓的冰藻)。” “这些藻类是海底许多动物的主要食物来源。”
研究人员在他们最近从冰上发布的帖子中报告说,他们现在已经拆除了他们在 New Harbour 的营地,并短暂返回了位于斯科特基地的新西兰南极总部。接下来,他们将前往他们在罗斯冰架上的第二个营地,靠近罗斯岛上的埃文斯角。
最新更新(周二,11 月 14 日发布)写道:“[我们] 花了两天时间收拾整个营地,返回斯科特基地一天,重新打包(并洗个澡),然后再前往我们在埃文斯角的第二个地点进行几天的潜水。”
他们在更新中写道:“但是,正如在南极洲非常常见的那样,天气有自己的想法,降雪和不断增强的风迫使我们等到深夜才能开始驾驶两辆 Hägglunds [履带式雪地车] 返回斯科特基地,用大型雪橇拖着我们所有的装备。” “不过,那是一个美丽的夜晚!感谢斯科特基地的员工整夜开车!”
编者注(2017 年 11 月 28 日):本文已更新,以澄清科学家们是在罗斯冰架边缘的海冰下潜水,而不是在冰架本身下方潜水。
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