北极海洋食物网的基础——浮游植物对热浪的反应与对持续高温的反应有很大不同。最近在阿尔弗雷德韦格纳研究所的AWIPEV站进行的首次针对该主题的有针对性的实验发现了这一点。正如《科学进展》杂志刚刚发表的一项研究表明，浮游植物的行为主要取决于热浪之后或热浪之间的冷却阶段。

近年来，我们在全球各地越来越多地看到热浪，在北极也变得越来越普遍。在热浪期间，不仅空气变暖，海洋也变暖——温度至少连续五天显着高于季节性平均值。但这些短期温度波动如何影响极地生物体在很大程度上仍不清楚。

为了阐明这一点，由克拉拉·沃尔夫(KlaraWolf)博士(汉堡大学和康斯坦茨大学)和亥姆霍兹极地与海洋研究中心(AWI)阿尔弗雷德·韦格纳研究所的比约恩·罗斯特(BjörnRost)博士领导的团队现已通过实验来研究如何单细胞藻类，即浮游植物，对这些极端事件做出了反应。鉴于浮游植物作为海洋食物网基础的作用，它的变化可能会在整个北极生态系统中引起共鸣。

在斯瓦尔巴群岛AWIPEV站的孵化实验中，研究人员让来自孔斯峡湾附近的天然浮游植物群落在各种条件下生长20天——正常温度和升高但恒定的温度(2°C、6°C、9°C)。

为了进行比较，他们将浮游植物反复置于不同强度(6°C、9°C)的热浪中，每次持续五天，其间有一个为期三天的季节性平均温度(2°C)的冷却阶段。以规定的时间间隔收集不同类型的样本，以表征生理反应和任何潜在的物种转变。

沃尔夫在谈到实验结果时表示：“在稳定的温度下，即使极端升高7°C，也会导致生长加速和生产力提高，物种组成的变化甚至在几周内都令人惊讶地小。”

“相比之下，热浪的影响要复杂得多，并且不遵循相同的模式。这意味着我们关于气温恒定升高的知识不能轻易应用于这些短期温暖阶段，这些阶段通常只持续几天”。

造成这种差异的原因之一显然是，不仅暴露在升高的温度下对生产率有重大影响，而且尤其是热浪之后或之间的冷却阶段也对生产率产生重大影响，而人们对这些影响知之甚少。

“我们才刚刚开始对热浪如何影响极地地区有一个机制上的了解，”AWI生物学家罗斯特说。“我们的研究迈出了重要的第一步，表明我们需要仔细研究热浪的哪些方面以及与浮游植物相关的过程。此外，我们的研究表明，我们对持续高温的过程和影响的了解可以不能简单地一对一地应用。”

事实上，涉及温度波动的情景会产生广泛的影响，这就是为什么预测其影响比持续变暖更复杂的原因。

因此，为了针对初级生产和北极生态系统将如何因气候变化而变化制定更好的预测和模型，仅仅研究平均气温的影响是不够的;还需要研究平均气温的影响。温度波动的影响需要受到更多关注。虽然稳定升温到一定温度会提高生产率，但某些热浪会降低生产率，而另一些热浪则会提高生产率。

因此，更好地掌握可变温度的影响，尤其是冷却阶段的影响，对于改进对潜在生物多样性变化的预测至关重要。对浮游植物的调查至关重要，因为食物网基础的变化可能影响所有更高的营养级，一直到渔业。

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