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研究人员讨论受气候变化影响的海洋浮游生物和生态系统

开心的月饼 2023-09-09 07:58:41 生活常识

海洋浮游生物在食物链中发挥着重要作用,据说由于气候变化,食物链正在经历转变。

研究人员讨论受气候变化影响的海洋浮游生物和生态系统

水产科学学院助理教授松野晃平谈到了气候变化如何改变海洋浮游生物的分布和生态,以及这将对包括人类在内的高营养捕食者产生什么影响。

微观浮游生物的主要作用

我的研究重点是气候变化对北极和南极等极地地区海洋浮游生物的影响。浮游生物是小型漂流生物,游泳能力较弱,基本上只是被水冲走。它们不能像鱼类一样逆洋流移动,因此直接受到气候变化引起的洋流和环境变化的影响。换句话说,气候变化对浮游生物的影响是很容易观察到的。

另一个重要方面是浮游植物通过光合作用从无机物合成有机物的能力。然后浮游植物被浮游动物捕食,浮游动物又被鱼类捕食,鱼类又被鸟类等高等捕食者吃掉。小型浮游生物作为初级生产者支持海洋生态系统。除此之外,我们人类还以海产品为食,所以可以说浮游生物和我们是息息相关的。

北极桡足类动物(上图)和太平洋桡足类动物(下图)。体长约10毫米。(照片由松野航平提供)。图片来源:松野航平

浮游生物反映的气候变化

由于全球变暖,北极冰现在正在迅速减少。海冰的减少和冰川融水的流入应该会引起海洋环境的重大变化,我们正在研究这种变化对浮游生物的影响。我们实际上是去北冰洋采集浮游生物,不断研究浮游生物的数量和类型。

目前,卫星观测和数学模型正在积极用于研究,但实地观测是了解海洋中浮游生物的重要组成部分,而实地考察是我最擅长的。

我的研究重点是楚科奇海,它是靠近太平洋的北冰洋的一部分。在这个地区,我们知道太平洋的温水通过白令海峡流入北冰洋。近年来这种流动有所加强,我们发现有大量浮游动物从太平洋涌入楚科奇海。

研究表明,由于涌入而导致的浮游动物数量的增加可能会提高鱼类等捕食者的生产力,也可能会取代北冰洋原本存在的特有浮游生物物种。

我们的研究还表明,从太平洋带来的桡足类浮游动物,在北冰洋产卵和孵化。如果未来海冰继续减少,太平洋物种的涌入增加并建立起来,这可能会极大地改变当地的生态系统,包括对海豹和北极熊的影响。

未开发的浮游生物研究

事实上,关于气候变化与浮游生物关系的研究还很少。浮游生物研究很困难,因为你需要去实地,如果你想调查与气候变化的关系,你需要积累20或30年的数据,这是一个耗时且非常乏味的研究。这就是为什么我觉得研究它很有趣,因为有很多东西还没有人发现。

这种情况直到最近才变得更加数据密集,但由于过去可获得的数据有限,很难看出与气候变化的联系。相反,如果我们现在不研究北极和南极的浮游生物,我们就无法在10年或20年后进行比较,所以我认为我们现在就进行研究很重要。

海冰提前融化的后果

白令海北部是北冰洋的门户,浮游生物丰富,是世界上主要的雪蟹、帝王蟹和鳕鱼渔场之一。每年12月至4月,该地区通常被海冰覆盖;然而,2018年春季,海冰融化比平常早了大约一个月,影响了多种生物。特别是鱼类和鸟类死亡,营养状况恶化。然而,为什么当海冰融化较早时会出现这种生物效应,这仍然是一个谜。

根据2017年和2018年北海道大学水产科学学院的训练船OhoroMaru在白令海北部进行的调查,我们能够解开这个谜团的一部分。

2018年,海冰融化较早,浮游植物大量繁殖的时间推迟了,即浮游植物大量增加。即使海冰融化较早,由于阳光不足且环境更容易混合海水,因此在一年中的这个时候也不太可能发生水华。

由于水华延迟,人们发现捕食浮游植物的浮游动物产卵较晚,这也延迟了它们的生长,导致个体变小。这影响了鱼类和鸟类的生长。我们之所以能够澄清这一点,是因为我们不断收集有关“OhoroMaru”号的数据。然而,目前尚不清楚这些现象将如何影响明年及以后。

意识到你的世界有多么小

我从高中起就对生物和环境问题感兴趣,但直到进入大学渔业系,我才对海洋浮游生物产生了兴趣。例如,我惊讶地看到一种浮游生物,长度不到一毫米,却有20条腿,我想你可以称其为“生物之美”,一种非常合理且实用的形态。

生物体的形态都是有意义的。我做的研究越多,我就越意识到所有形式的生物体都有意义,我真的很喜欢这一点。与此同时,作为一名研究人员,我希望尽可能以中立的态度看待事物,并为浮游生物和自然发声。

现在回想起来,我希望年轻人多出去走走。如果你对某件事感兴趣,就沉浸其中,积极与活跃在该领域的前辈和研究人员交流。这会让你感觉离专家的世界更近,反过来你也会意识到自己的世界是多么的小。通过这些经历,我想你也能发现自己真正喜欢什么、想做什么。即使这与工作无关,我认为它也会丰富你的生活。

田野工作的乐趣

我喜欢实地考察——我在该领域进行研究。当我观察那里的浮游生物时,我很享受意外的发现,而这些发现也成为我下一个研究项目的种子。但准备工作是艰苦的。一旦你坐船离开港口,你就得用船上已有的东西凑合两个月,所以我真的认为准备工作就是一切。一旦到达那里,我们几乎醒着的每一刻都在采样。这是乐趣的一部分。

此外,来自多个不同领域的研究人员在船上共同生活和工作,因此可以在这种互动中产生许多想法,并可以开始联合研究。世界各地的海洋都是相连的,所以我们不能进行封闭式的讨论。来自不同国家的研究人员还可以一起进行研究并将数据放在一起以获得更全面的了解。


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