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一份 7 月 29 日發表在《自然》雜誌上的研究報告稱,構成海洋食物網基礎的微小植物正在減少。
這些被稱為浮游植物的微小生物體還會吸收二氧化碳,產生世界上一半的氧氣輸出量,與陸地上的樹木和植物相當。
但自 20 世紀初以來,它們的數量一直在減少,這對海洋生態系統和地球的碳迴圈產生了未知的後果。
加拿大達爾豪西大學的研究人員表示,自 1950 年以來,全球浮游植物數量下降了約 40%。 這相當於 1899 年至 2008 年間平均浮游植物數量每年下降約 1%。
科學家們認為,海面溫度升高是罪魁禍首。
海洋生態學家、主要作者丹尼爾·博伊斯說:“想到食物鏈底層的長期下降可能產生的潛在影響,就令人非常不安。”
這些影響包括對海洋食物網的破壞以及對世界碳迴圈的影響。 除了消耗二氧化碳外,浮游植物還會影響世界海洋吸收多少熱量,一些物種還會釋放促進雲層形成的硫酸鹽分子。
一個持續的謎團故事
博伊斯說:“在某種程度上,這些發現是故事的開始,而不是結束。” “首要問題是未來會發生什麼。 我們研究了過去一個世紀的這些趨勢,但不知道未來 10 年會發生什麼。”
加州大學聖巴巴拉分校的大衛·西格爾和美國宇航局的布萊恩·弗朗茨在一篇同樣發表在《自然》雜誌上的文章中表示,這項研究“為我們瞭解海洋生物圈的歷史變化做出了迫切需要的貢獻”。
他們寫道:“他們確定了浮游植物生物量長期全球下降與海洋溫度升高之間的聯絡,這對於可能變得更溫暖的世界中的[海洋]生態系統來說,並非好兆頭。” “浮游植物生產力是食物網的基礎,海洋中的所有生命都依賴於它。”
博伊斯說,他和他的合著者開始這項研究是為了更清楚地瞭解浮游植物的狀況,因為早期依賴衛星測量的研究產生了相互矛盾的結果。
兩極地區下降幅度最大
科學家們回顧了歷史記錄,遠早於 1997 年,即連續衛星測量開始的年份。 他們檢查了使用一種名為塞奇盤的工具收集的 50 萬個資料點,以及葉綠素(浮游植物產生的一種色素)的測量結果。
塞奇盤是由一位耶穌會天文學家、皮埃特羅·安吉洛·塞奇神父在 19 世紀發明的,當時教皇海軍要求他繪製地中海的透明度圖。
塞奇製作的是一個餐盤大小的白色圓盤,將其放入海水中,直到看不見為止。 它消失前的深度可以衡量水的清晰度。
這可以用作給定區域浮游植物數量的替代指標,因為這些微小的生物體生活在靠近海洋表面的地方,在那裡它們暴露在陽光下,並利用陽光產生能量。
博伊斯說,用塞奇盤收集的資料與衛星收集的觀測資料大致一樣準確,儘管衛星具有更大的全球覆蓋範圍。
研究人員發現,兩極附近海域、熱帶地區以及公海的浮游植物下降幅度最為顯著。
他們認為海面溫度升高是導致下降的原因。 隨著地表水變暖,它往往會形成一個明顯的層,該層與下方較冷、富含營養的水混合不佳,從而剝奪了浮游植物將二氧化碳和陽光轉化為能量所需的一些物質。