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一份 7 月 29 日发表在《自然》杂志上的研究报告称,构成海洋食物网基础的微小植物正在减少。
这些被称为浮游植物的微小生物体还会吸收二氧化碳,产生世界上一半的氧气输出量,与陆地上的树木和植物相当。
但自 20 世纪初以来,它们的数量一直在减少,这对海洋生态系统和地球的碳循环产生了未知的后果。
加拿大达尔豪西大学的研究人员表示,自 1950 年以来,全球浮游植物数量下降了约 40%。 这相当于 1899 年至 2008 年间平均浮游植物数量每年下降约 1%。
科学家们认为,海面温度升高是罪魁祸首。
海洋生态学家、主要作者丹尼尔·博伊斯说:“想到食物链底层的长期下降可能产生的潜在影响,就令人非常不安。”
这些影响包括对海洋食物网的破坏以及对世界碳循环的影响。 除了消耗二氧化碳外,浮游植物还会影响世界海洋吸收多少热量,一些物种还会释放促进云层形成的硫酸盐分子。
一个持续的谜团故事
博伊斯说:“在某种程度上,这些发现是故事的开始,而不是结束。” “首要问题是未来会发生什么。 我们研究了过去一个世纪的这些趋势,但不知道未来 10 年会发生什么。”
加州大学圣巴巴拉分校的大卫·西格尔和美国宇航局的布莱恩·弗朗茨在一篇同样发表在《自然》杂志上的文章中表示,这项研究“为我们了解海洋生物圈的历史变化做出了迫切需要的贡献”。
他们写道:“他们确定了浮游植物生物量长期全球下降与海洋温度升高之间的联系,这对于可能变得更温暖的世界中的[海洋]生态系统来说,并非好兆头。” “浮游植物生产力是食物网的基础,海洋中的所有生命都依赖于它。”
博伊斯说,他和他的合著者开始这项研究是为了更清楚地了解浮游植物的状况,因为早期依赖卫星测量的研究产生了相互矛盾的结果。
两极地区下降幅度最大
科学家们回顾了历史记录,远早于 1997 年,即连续卫星测量开始的年份。 他们检查了使用一种名为塞奇盘的工具收集的 50 万个数据点,以及叶绿素(浮游植物产生的一种色素)的测量结果。
塞奇盘是由一位耶稣会天文学家、皮埃特罗·安吉洛·塞奇神父在 19 世纪发明的,当时教皇海军要求他绘制地中海的透明度图。
塞奇制作的是一个餐盘大小的白色圆盘,将其放入海水中,直到看不见为止。 它消失前的深度可以衡量水的清晰度。
这可以用作给定区域浮游植物数量的替代指标,因为这些微小的生物体生活在靠近海洋表面的地方,在那里它们暴露在阳光下,并利用阳光产生能量。
博伊斯说,用塞奇盘收集的数据与卫星收集的观测数据大致一样准确,尽管卫星具有更大的全球覆盖范围。
研究人员发现,两极附近海域、热带地区以及公海的浮游植物下降幅度最为显着。
他们认为海面温度升高是导致下降的原因。 随着地表水变暖,它往往会形成一个明显的层,该层与下方较冷、富含营养的水混合不佳,从而剥夺了浮游植物将二氧化碳和阳光转化为能量所需的一些物质。