幾個世紀以來，羅德島州納拉甘西特的漁民一直在西北大西洋海域捕撈鯡魚——一種小型群遊性魚類，也是海洋掠食者的主要食物。但隨著氣候變化導致全球海洋變暖，漁民賴以生存的鯡魚正在其分佈範圍的南端消失，並在北端更頻繁地出現。這種情況正在全球海洋中上演：根據迄今為止對海洋物種分佈最全面的分析之一，在過去一個世紀中，海洋動物種群的集中地一直在遠離赤道並向兩極移動。研究人員表示，這些移動可能會嚴重破壞食物網，並危及依賴主要漁業的人們的生計。
“這些變化實際上正在已建立的當地社群中發生，”該研究的合著者，英國布里斯托大學的魚類生態學家馬丁·根納說。“這關乎人們在其環境中熟悉的物種的變化，以及已經存在的事物的丰度的變化。”
這項於週四發表在《當代生物學》雜誌上的研究，分析了過去一個世紀中，包括微小的浮游植物、海草、藻類、魚類、爬行動物、海洋哺乳動物和海鳥在內的304種海洋物種的數量是如何變化的。研究人員收集了自19世紀末以來，在全球各大洋（從阿拉斯加北部的北冰洋到穿過赤道，再到南極洲附近的南大洋）進行的540次丰度測量的資料。他們發現，在更靠近兩極地區進行的研究更可能顯示物種數量的增加，而在更靠近赤道地區進行的研究更可能顯示物種數量的下降。
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麥吉爾大學的氣候變化生態學家詹妮弗·桑迪（Jennifer Sunday）沒有參與這項研究，她說，許多海洋物種比陸地物種更能適應——因此也更敏感於——更窄的溫度範圍。因此，海洋生物可能更容易受到氣候變暖的劇烈影響。桑迪解釋說，陸地物種可能不太容易失去其赤道範圍，“因為它們有各種各樣的微生境可以填充”，例如洞穴或其他可以降溫的地方。
儘管這項研究並未關注導致海洋生物丰度變化的精確機制，但根納表示，這不僅僅是物種簡單遷移的問題，而更多的是關於它們是否能夠在它們已經存在的地方生存。雖然一些物種可能能夠透過向其分佈範圍的極地方向擴充套件來適應溫度變化，但許多物種卻不能。“例如，”他說，“如果你是塔斯馬尼亞南部岩石海岸的物種，而再往南就沒有岩石海岸了，那你該怎麼辦？” 無法適應或向極地移動的物種最終可能面臨滅絕。
物種集中度的變化可能會對生態系統產生連鎖反應。根納說，例如，隨著水域變暖而向極地地區擴張的一些物種可能會危及當地漁業。在一個案例中，一種名為海蝨的寄生性甲殼類動物可能會成為英國鮭魚養殖戶的問題。“目前，他們能夠控制住它們，”根納說。但是，“如果你將溫度升高一兩度，那些[海蝨]種群很可能會開始變得更好。因此，該行業的生存能力可能會受到威脅。”
南佛羅里達大學的漁業生物學家史蒂夫·穆拉夫斯基（Steve Murawski）沒有參與這項研究，他說，隨著物種從其分佈範圍的部分地區消失，這種變化會影響受影響地區居民可用的資源。他指出，世界上很大一部分人口依賴魚類作為蛋白質的主要來源。這個問題在熱帶地區尤其真實，因為那裡的動物適應變暖海洋的範圍較窄，因為它們已經非常接近其耐熱性的上限。“你正在遠離地球的赤道地區，這些地區往往位於發展中國家，”穆拉夫斯基說。“我們越是將這些資源從傳統社群和人口中心轉移走，我們就越會造成糧食不安全。迫切需要監測發展中國家動物的分佈和豐度。”
穆拉夫斯基說，這種轉變也意味著一些掠食者可能會失去獵物，因為許多對溫度更敏感的動物往往是構成食物鏈基礎的小型物種。這些物種的喪失可能會在食物鏈中向上蔓延，使掠食者更難生存。
根納說，鑑於海洋物種除了氣候變化外還受到許多壓力的影響，制定解決其中一些其他因素（如過度捕撈或棲息地喪失）的保護計劃，可能會對溫度升高帶來的影響起到緩衝作用。“我們現在不知道這在海洋環境中實際上能起多大作用，但它實際上不會有什麼壞處，”他說。“這將需要減少捕撈和[改變]我們使用海洋環境的方式等措施。”