受氣候變化影響“海蝴蝶”已在酸化的南大洋中掙扎
據外媒報導,由於燃燒化石燃料等人為(人類)活動造成二氧化碳的迅速釋放,海洋正變得越來越酸。到目前為止,海洋已經吸收了所有人為釋放到大氣中的二氧化碳的30%左右。二氧化碳的持續增加對海洋化學有很大影響,因為二氧化碳會與水和碳酸鹽分子發生反應。這一過程被稱為“海洋酸化”,這降低了pH值,使碳酸鈣的供應量減少。
這對於珊瑚和軟體動物等鈣化生物來說是一個問題,它們使用碳酸鈣作為其外骨骼的主要組成部分。尤其是那些用一種被稱為”文石”的碳酸鈣來構建外殼的生物,就會遇到麻煩,因為文石極易溶於海水。“海蝴蝶”翼足螺是一種微小的、會游泳的軟體海生動物,它們的殼是用文石建造的。因此,它們也被稱為”礦井裡的金絲雀”,因為它們有望成為最先受到海洋酸化影響的生物之一。
南極大陸周圍的南大洋是海洋酸化的高度關注區域。在全球範圍內,這一地區將首先經歷酸化,因為較冷的海水更容易吸收二氧化碳。這就好比蘇打水:當蘇打水變冷時,你會發現蘇打水中溶解的氣泡更多。已經在幾十年內,南大洋的文石將變得稀少,對當地的海洋生物,如“海蝴蝶”,構成了一個大問題。
大量的“海蝴蝶”棲息在南大洋,作為食物網的重要組成部分,它們被魚類、海鳥甚至鯨魚吃掉。Naturalis生物多樣性中心和阿姆斯特丹大學的博士生Lisette Mekkes說:“深入了解日益酸化的海洋對海蝴蝶外殼生長的影響非常重要。想像一下,一種高度豐富的海蝴蝶L iMac ina retroversa從這個地區消失;這將對當地其他依靠它們為食物的海洋生物,以及從表層水域向深海輸出碳酸鈣產生重大影響。”
作為Lisette博士研究的一部分,來自南大洋的“海蝴蝶”被暴露在過去、現在和近未來的不同海洋條件下。通過一種綠色的熒光物質,可以直觀地看到“海蝴蝶”的外殼生長情況。根據這種熒光,科學家們發現,“海蝴蝶”在今天的南大洋中已經很難構建自己的外殼。在接下來的幾十年裡,這種情況將變得更加困難。
在過去的條件下,相當於1880年(在海洋吸收二氧化碳濃度增加之前),“海蝴蝶”能夠在整個殼上鈣化:它們建造出更厚更大的殼。在現在和未來的海洋條件下,海蝶大多只在殼的邊緣建造更多的殼材料。此外,與過去和現在的條件相比,暴露在未來條件下的“海蝴蝶”並沒有增加殼重,密度也較低,這表明鈣化在未來將進一步受到影響。
“似乎海蝴蝶改變了它們的鈣化策略,這是海洋酸化的結果。”Naturalis生物多樣性中心和阿姆斯特丹大學的小組負責人Katja Peijnenburg解釋說。“只要海洋沒有酸化,海蝴蝶就可以投資於長出更厚更大的殼。然而,當海洋酸化和文石較少時,它們主要投資於變得更大。 ”Peijnenburg總結道。