生活在變暖的海洋中不僅會讓海洋動物感到不適，還可能使它們窒息。
根據發表在《科學》雜誌上的一項新研究，海洋溫度上升和由此導致的氧氣含量下降的雙重壓力將對生活在赤道附近的海洋動物造成過大的生理壓力。
該研究的主要作者、西雅圖華盛頓大學海洋學學院副教授柯蒂斯·多伊奇說，隨著水溫升高，動物的新陳代謝加快，對氧氣的需求增加。與此同時，溫度升高會減少上層海洋可以容納的氧氣量，因此氣體濃度會下降。
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他說：“把這兩件事放在一起，就像是雙重打擊。”
因此，許多物種的棲息地範圍將會縮小，尤其是在赤道附近。為了生存，一些物種可能會向兩極移動，但研究人員表示，不能保證這些新的棲息地會適合居住。
研究表明，對寒冷的耐受性、海洋酸化和汙染等其他因素也將對物種的生存產生影響。
多伊奇和他的同事們基於對全球海洋溫度和氧氣資料的綜合分析，並結合十幾種不同物種的代謝研究得出了結論。
為了比較物種棲息地範圍與當前氧氣水平和物種氧氣需求之間的對應關係，研究人員建立了一個全球代謝指數（氧氣供應與靜息代謝需求的比例）。他們重點研究了大西洋的四種物種——鱈魚、巖蟹、海鯛和鰻魚，因為根據多伊奇的說法，這些物種的資料最為可用。
研究人員發現，像大多數陸地動物一樣，魚類等海洋物種只能生活在氧氣含量比它們不活動時所需氧氣多兩到五倍的地區。這確保了當魚類的活動增加時，例如當它們遊離捕食者時，將有足夠的氧氣可供它們逃脫。
多伊奇說：“我們發現，在它們的棲息地邊緣，在南側靠近赤道的方向，這些區域與氧氣不足以滿足它們能量需求的區域重合。這意味著氧氣限制是[物種]可以生活的地方的真正約束。”
“普遍”的呼吸需求
研究結果意義重大，因為這是研究人員首次表明，海洋和陸地動物都需要大致相同的氧氣供應量才能生存，多伊奇說。
多伊奇說：“這意味著生物體所需的能量量具有某種普遍性。”
根據對本世紀海洋溫度升高和氧氣流失的現有估計，研究人員預測，相對於代謝需求的可用氧氣量在全球範圍內可能會下降20％，在高緯度地區則會下降約50％。
然而，該研究的合著者、羅德島大學生物科學系副教授布拉德·西貝爾表示，這並不一定意味著棲息地會縮小。
“我們預計，熱帶地區棲息地的損失最大，因為那裡的物種已經生活在其臨界代謝指數附近。在熱帶地區，由於溫度高，氧氣需求量很大，而由於溶解度低等因素，供應量也很低。熱帶物種沒有多少代謝指數可以損失，”西貝爾在一封電子郵件中寫道。
他警告說，需要對其他物種和其他棲息地進行更多研究，以支援這些發現。研究人員計劃在未來幾年將他們的研究擴充套件到包括凝膠狀生物和構成食物閘道器鍵部分的小型物種。
弗吉尼亞海洋科學研究所的助理教授大衛·約翰遜沒有參與這項研究，他認為這項研究令人信服。
他在一封電子郵件中寫道：“我們通常關注溫度對水生動物的直接影響，但這項研究表明，我們也應該關注水中氧氣的流失。並且隨著水域變暖，物種可能會向兩極較冷、富氧的水域移動。”
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