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在南極洲的海冰下科學家們發現生命在黑暗中茁壯成長

在南極洲的海冰下科學家們發現生命在黑暗中茁壯成長

2022-11-18 Comments 0 Comment

在南極洲寒冷的深處,冬天是無比荒涼的。太陽連續幾個月消失,大陸被一圈海冰包圍,一直延伸到南大洋。但是,科學家們了解到,即使是這些極端條件,也無法與生命相抗衡。在周四發表在《海洋科學前沿》雜誌上的一項新研究中,科學家們認為南極食物網中最關鍵的生物之一–像藻類和細菌這樣的微型浮游植物–正在海冰下茁壯成長。

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許多不同種類的浮游植物是光合作用。它們需要太陽光來產生能量。當海洋結冰時,較少的光線可以穿透到它們通常生長的表面。科學家們一直在研究這些微小的生物體何時何地開始繁盛,並註意到這通常發生在海冰退縮時。近年來,在世界的另一端,即北極地區的工作表明,大量的浮游植物(或”水華”)可以而且確實在海冰下的黑暗、低光照條件下生存。

在南極洲也可能是這樣的情況。

在這項研究中,科學家從2014年至2021年期間部署的51個浮動實驗室(”浮子”)收集數據。這些浮子可以通過一套傳感器收集整個南大洋的生物地球化學信號,它們還可以檢測海冰,並潛入海面以下,在水中漂移。

研究人員通過觀察浮筒探測到的葉綠素分子的數量,並與美國宇航局的衛星測定的海冰覆蓋率相比較,描述了生活在海冰下面的浮游植物的大量繁殖,通常在極地夏季海冰退去之前。在大約26%的測量中都是如此。

他們指出,這可能預示著那裡潛伏著整個隱藏的生態系統,通常沒有被計算在內。而如果構成食物網基礎的浮游植物躲在冰下,那麼我們可能低估了躲在那裡的生命數量。

布朗大學和奧克蘭大學的極地海洋學家、該研究的第一作者克里斯托弗-霍瓦特說:”我們似乎越是在南極的海冰和陸冰下尋找,我們似乎就越能發現。”

然而,Horvat指出,當海冰存在時,浮筒並不能提供準確的位置。相反,它們在返回海面時播報位置,這就為水華是否發生在海底或更開放的海洋區域留下了一些不確定性。

也許,自然的問題是,隨著氣候變化,海冰越來越早地退去,這些水華會發生什麼。在南極,現在判斷還為時過早,但在北極的一些早期研究開始表明,人類驅動的變暖可能會影響北方海冰下的水華。

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新西蘭國家水和大氣研究所的海洋生態學家安東尼婭-克里斯蒂說:”為了知道這些種群是否對氣候變化有彈性,我們需要知道這些事件是新的還是以前發生過的,它們發生的頻率如何,哪些物種在形成水華,了解這些物種的生理學,以及允許這些水華形成的物理化學條件是什麼。”

未來的研究計劃使用不同的冰下數據收集方法或全年的船舶部署,可以確定浮游植物水華髮生的確切位置,以及在海冰下發生了多少。發現適應地球上一些最極端條件的生命並不出乎意料–以前的發現表明我們幾乎沒有觸及到表面。

例如,在2021年,英國南極調查局在Filchner-Ronne冰架上鑽了一個洞,在大約4000英尺深處發現了不尋常的生命體。而在今年6月,在另一個冰架羅斯工作的新西蘭科學家融化了一個洞,發現了潛伏在冰架下約1600英尺處的生命之河。

是的,《侏羅紀公園》的粉絲們,生命確實找到了一條路,即使是在南極洲的黑暗、寒冷的海洋中。

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