潛水科學家報告南極冰架下方的巨大變化

氣候變化可能正在驅動南極洲海洋生物群落的轉變

研究人員表示,氣候變化可能正在導致南極冰架下方的海洋生物群落髮生轉變。

潛水科學家在南極洲羅斯冰架邊緣的海冰下潛水時,發現海底生態系統與之前對同一地區的研究相比發生了意想不到的變化,他們認為氣候變化導致冰架變薄可能是罪魁禍首。

芬蘭研究人員 Patrick Degerman 是與六名紐西蘭研究人員一起參加考察隊的三名芬蘭研究人員之一,他在從考察隊位於羅斯海新港附近冰架上的營地發回的報道中寫道:“令人驚訝的是,沿海海底生物群落僅在幾年內就發生了巨大變化。”


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“兩天前,[其中兩位研究人員]在清澈的水中進行了今年首次冰下潛水,令所有人驚訝的是,自 2009 年上次訪問以來,海底動物群落髮生了巨大變化,”他在 11 月的第一週在考察隊的 Facebook 頁面“Science Under the Ice”上寫道。 [檢視南極冰架下巨大變化的照片

在為期六週的考察期間,來自芬蘭的團隊成員定期在頁面上更新帖子、照片和影片,介紹他們在冰上和冰下的工作。

Degerman 寫道:“首次潛水員的觀察表明,即使在南極洲,變化也可能出乎意料地迅速,而在南極洲,由於低溫,一切都預計會發生得非常緩慢。”

南極洲冰架下的海底通常完全黑暗,並且缺乏來自海洋其他部分陽光照射層的浮游植物和其他生物物質的“海洋雪”。

儘管冰架下潛水點的深度只有約 66 英尺(20 米),但那裡發現的稀疏動物生命與海洋最深處發現的動物生命相似,主要由深海海綿、海星、海蛇尾和海參等生物組成。

Degerman 寫道:“新港厚冰下海底曾經是一個非常穩定、稀疏且食物匱乏的動物群落,但現在變得更加豐富,物種更多,動物密度更高。” “一些在該地點很少觀察到的物種現在似乎相對常見。”

氣候變化

研究人員將在南極洲大陸最大、最南端的冰架羅斯冰架上的兩個營地花費六週時間。這兩個地點都曾被之前的潛水考察隊研究過,因此研究人員可以對隨著時間推移發生的任何變化進行科學比較。

Degerman 寫道:“本次考察的目的是探索氣候變化將如何影響南極洲的海洋生物多樣性。” “南極洲幾乎所有的生物多樣性都存在於海洋中。獨特的物種組合和隔離提供了一個值得珍惜的地方,在很大程度上不受人類活動的影響。”

研究人員認為,在新港地點看到的海底生態系統變化可能是海冰變薄的結果,海冰變薄允許更多的光線穿透,並且偶爾會在南極洲夏季月份破裂。

Degerman 寫道:“新港的海冰可能多年不破裂,這種多年冰可以長到 4.5 米 [15 英尺] 厚。當冰層很厚時,很少有光線可以穿透冰層來為初級生產(例如,藻類)提供燃料,因此海底動物的食物供應受到限制。”

他補充道:“現在觀察到的豐富群落很可能是對海冰連續兩年破裂的快速反應,導致生態系統中更多的光線和更高的生產力。” “冰層目前厚約 3 米 [10 英尺]。”

除了進行科學研究外,芬蘭研究人員還使用五臺 360 度攝像機記錄考察隊的工作。這是首次以虛擬現實技術記錄整個科學考察過程。

360 度影片將在明年年初在芬蘭處理完畢後釋出,但在此之前,研究人員會定期分享他們在冰架上方和下方工作的照片和影片,包括來自新港潛水地點的無人機航拍鏡頭和水下影片,其中一些已於 11 月 8 日釋出到YouTube上。

繼續前進

在他們在新港營地和潛水地點的最後階段,研究人員在海底進行了“封閉式腔室”實驗,以檢查生態系統中常見的動物物種(如海蛇尾 (Ophionotus victoriae))消耗多少食物。[奇異野生動物:南極洲的真實動物]

Degerman 上週初在考察隊 Facebook 頁面上釋出:“封閉式腔室實驗將“分析食物網(誰吃誰),以便與 2001 年、2002 年和 2009 年進行的先前分析進行比較,當時海冰條件非常不同,以揭示過去 15 年食物網發生了怎樣的變化,以及這將對這些獨特的生態系統的未來產生什麼影響。”

赫爾辛基大學海洋生物學家 Joanna Norkko 在 11 月 6 日的更新中寫道:“目的是調查海底生態系統將如何因氣候變化而以不同的方式運作。”

Norkko 解釋說:“除了氣溫升高外,氣候變化預計還會導致海底動物的食物供應增加。這是因為預計海冰會變薄,這意味著更多的光線將穿透冰層,反過來,這意味著冰層底部會生長更多的藻類(所謂的冰藻)。” “這些藻類是海底許多動物的主要食物來源。”

研究人員在他們最近從冰上釋出的帖子中報告說,他們現在已經拆除了他們在 New Harbour 的營地,並短暫返回了位於斯科特基地的紐西蘭南極總部。接下來,他們將前往他們在羅斯冰架上的第二個營地,靠近羅斯島上的埃文斯角。

最新更新(週二,11 月 14 日釋出)寫道:“[我們] 花了兩天時間收拾整個營地,返回斯科特基地一天,重新打包(並洗個澡),然後再前往我們在埃文斯角的第二個地點進行幾天的潛水。”

他們在更新中寫道:“但是,正如在南極洲非常常見的那樣,天氣有自己的想法,降雪和不斷增強的風迫使我們等到深夜才能開始駕駛兩輛 Hägglunds [履帶式雪地車] 返回斯科特基地,用大型雪橇拖著我們所有的裝備。” “不過,那是一個美麗的夜晚!感謝斯科特基地的員工整夜開車!”

編者注(2017 年 11 月 28 日):本文已更新,以澄清科學家們是在羅斯冰架邊緣的海冰下潛水,而不是在冰架本身下方潛水。

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Tom Metcalfe 是一位居住在倫敦的自由記者。Metcalfe 主要撰寫關於科學、太空、考古學、地球和海洋的文章。他還曾為 Live Science、BBC、NBC News、國家地理航空與航天等眾多媒體撰稿。

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