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  • 科学证实:有些物种靠邻居生存,可以在海洋酸化中生存

  • 责任编辑:kasa11 来源: 科技狗 2018-03-08 15:43:11
  •    我们对地球海洋的二氧化碳排放的直接化学效应远不如全球变暖所造成的间接影响。但是二氧化碳降低了海水的ph值,被称为“海洋酸化”,这对许多物种来说都是一个严重的问题。酸化会使含有碳酸钙外壳的生物更难生长,甚至会改变鱼的行为方式。

      大多数研究海洋酸化的影响的研究都有两种基本的分类:一种是经过仔细隔离的环境和物种的实验室实验,另一种是对海底天然二氧化碳渗漏的调查。每个类别都有缺点和优点。实验室实验是经过严格控制的,并能提供明确的结果。对自然二氧化碳渗漏的调查可以整合更多的过程,如物种间的相互作用或世代的适应。但也确实,seeps被“正常”的生态系统所包围,这可能是贷款支持。

      由Silvan Goldenberg带领的一群阿德莱德大学的研究人员,通过设计控制实验来增加生态复杂性,从而帮助填补这两个类别之间的跨度。在1800个被称为“mesocosms”的容器中,研究人员结合物种形成微小的生态系统。这次展出的明星包括八种鱼类和虾,它们在超过90种其他物种的丰富支持下游泳,从藻类和微生物到食肉动物。

      一些坦克的pH值降至7.9,它们的温度升高了近3摄氏度,或者两者都是为了在2100年之前,如果我们遵循高温室气体排放的路径,就能达到预期的海洋变化。在为期四个半月的实验中,鱼和虾被仔细追踪。

      结果包括了一些惊喜。虽然实验发现鱼在pH下降时失去了对猎物的气味或视觉信号做出正确反应的能力,但在这些实验中,只要气味和视觉信号都存在,这些实验中的鱼就会表现正常。更重要的是,由于这些水箱中的藻类和植物在水中的二氧化碳含量增加得更快,所以吃鱼和虾的效果也很好。

      温暖的水温提高了这些生物体的新陈代谢,使它们在寻找所需的额外食物时承担更大的风险——即使周围有捕食者。但至少在这些储罐中,增加的食物供应足以让鱼和虾适应并做得很好。

      生态系统服务

      研究人员还研究了100多个不同类型的研究,以了解他们的研究结果如何。他们发现,研究的生态系统越复杂,海洋酸化造成的危害就越小。这说明了生物多样性对生态系统稳定性的影响。当有更多的物种相互作用时,每个物种就更容易做出微小的改变,帮助它们适应不利的环境。

      没有参与这项研究的GEOMAR研究员Lennart Bach告诉Ars:

      在过去的几年中,我们已经清楚地认识到,我们必须研究海洋酸化对单个物种的影响,而不是海洋酸化研究——或者更好的,整个生态系统。由于海洋食物网的巨大复杂性,对自然群落的这种研究是极其困难的,而且对间接影响的检测更是难上加难。这项研究是向前迈出的重要一步。

      我认为他们的研究的关键进展是,他们令人信服地揭示了自然社区内的间接效应是如何改变海洋酸化的影响的,我们期望看到的是基于实验室的发现。所以他们解决了我们目前在海洋酸化研究中面临的最大的不确定因素之一。

      尽管如此,这项研究的结果并没有表明海洋酸化的影响会在实验室之外消失。研究人员自己强调,“虽然我们的发现提供了一个更广泛的框架来考虑海洋酸化——一个由负面效应报告主导的领域——生态系统总体上似乎仍有可能在物种和功能多样性方面遭受损失。”

      他们研究的栖息地是浅水区,有植物和藻类,它们实际上可以利用额外的二氧化碳。但在其他生态系统中,如珊瑚礁或开放的海洋,食物网本身的基础很容易受到海洋酸化和变暖的影响。同时,在更温暖的水域中观察到的有危险的觅食行为的物种,在许多食肉动物出没的地方,可能会受到惩罚。尽管在实验中使用的物种可以忍受温度升高3摄氏度的水,但其他物种会发现它们的家太温暖了。

      研究人员的关键点是,对更复杂的生态系统的研究提供了重要的信息,关于物种如何真正受到持续的海洋酸化的影响。在某些情况下,这甚至会给我们带来一些好消息,让我们知道某些物种将如何生存。

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