全球气候正在发生变化，北极正在迅速变暖。这些是大多数人已经接受的客观真实的陈述。但地球气候也确实从未停滞不前，气候异常在过去一直频繁发生。

那么，我们如何理解我们当前的状况相对于过去的气候变化呢?现代气候变化的影响是否可以与中世纪温暖期(MWP)或小冰河期(LIA)的影响相媲美?

我们最近在《人类世》上发表的研究表明，与过去4000年的观测结果相比，最近的气候变化对北极熊的影响要大得多。这表明当前的气候变化确实是人类历史上前所未有的。

生态系统背景

北极熊等处于食物链顶端的捕食者反映了整个生态系统的变化，一直到微观藻类。

在北极，食物网的基础来自两类：与海冰相关的藻类和开放水域的浮游植物，它们可以通过碳同位素来区分。

在我们的研究区域(以加拿大北极群岛的兰卡斯特海峡为中心)，食物网由海冰藻类和浮游植物共同提供食物。我们可以通过动物组织中的稳定同位素来评估这两种来源的相对重要性。

碳同位素的相对丰度在通过食物网转移时不会改变，因此这些同位素告诉我们食物网底部的碳源。氮同位素在沿着食物链传递时确实会发生变化，这告诉我们谁在吃谁。

我们的研究结果

在我们的研究中，我们检查了北极熊骨胶原中的稳定碳和氮同位素。

这些北极熊均来自兰开斯特海峡亚种群，历史跨越了过去4000年。我们获得了通过狩猎获得的现代北极熊样本(1998-2007)，并将它们与该地区考古发掘的样本进行比较。

国家地理概述了北极熊的生命周期和饮食习惯。

考古样本捕获的时间跨度很大，但通过将它们划分为与该地区文化传统相关的时间段，我们能够比较现在(BP)之前的样本：前多塞特郡(4000-2800年)BP)、多塞特郡(1500-700BP)和图勒(700-500BP)。

多塞特/图勒文化转型发生在中世纪温暖期开始时，因此对这些时间段的比较使我们能够了解已知气候变化之前和期间食物网的状态。图勒时间段也延伸到小冰河时代的开始，让我们也能一睹那个时期的风采。

这一切意味着什么

首先是好消息。氮同位素的结果表明，从距今4000年至今，兰卡斯特海峡食物网的结构相对没有变化。北极熊吃海豹，海豹吃鳕鱼，鳕鱼吃浮游动物，等等。尽管过去和现在的气候变化，北极熊的饮食并没有发生令人惊讶的变化。这令人欣慰。

然而，碳同位素的结果却讲述了一个不太令人鼓舞的故事。在古代垃圾箱封装的四千年里，我们看到了海冰藻类和开放水域浮游植物混合物的稳定性。我们没有发现中世纪温暖期或小冰河期造成的食物网底部碳起源的差异。

然而，现代样本显示出碳来源的显着差异，这是由于开放水域浮游植物比例较大且对海冰藻类的依赖较少所致。

气候变暖的证据

海冰是北极高地的重要栖息地。对于北极熊来说，这是一个狩猎的平台。对于北极熊的主要猎物环斑海豹来说，它是筑巢和抚养幼崽的平台。

与海冰一起生长的藻类对于在开放水域季节之前启动生物生产力也非常重要。我们的研究表明，与海冰相关的生物生产力损失在很长一段时间内是前所未有的。

考古材料可以为正在进行的气候讨论提供有价值的背景。正在进行的许多有价值的工作都是在短时间内(从季节到几十年)跟踪生态系统的变化。但正如我们所证明的，北极已经发生了变化，因此我们不应该总是假设我们看到的是原始或未受干扰的状态。

添加一个回顾遥远过去的镜头可以为我们对当前处境的集体理解提供解决方案和背景。

在这种情况下，我们已经说明了现代北极相对于过去的气候异常发生的差异的程度。兰开斯特湾食物网的同位素中看不到中世纪温暖期和小冰期的开始，但现代变暖非常明显。因此，我们不能因为气候一直在波动而拒绝对气候变化采取行动的呼吁。

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