海洋學家預測2050年水母將主宰北極水域
阿爾弗雷德-魏格納研究所(Alfred Wegener Institute)的研究人員發現,由於氣溫升高和其他環境變化,水母可能會從氣候變遷中受益,擴大其棲息地。這種變化可能導致水母數量的增加,而犧牲以魚類為主的生態系統,尤其是在北冰洋,這意味著海洋食物網的重大轉變,並影響對商業捕撈至關重要的魚類種群。
國際水產養殖協會(AWI)的最新研究顯示,北冰洋的水母正在從氣候變遷中受益,並進一步向北擴展。
氣候變遷對許多海洋生物造成巨大壓力。然而,全球各大洋的水母可能會在水溫升高中找到優勢,尤其是在北冰洋。阿爾弗雷德-魏格納研究所的研究人員透過電腦模擬,將八個常見的北極水母物種置於溫度上升、海冰減少和其他環境條件變化的情景中,證明了這一點。
研究結論是:到本世紀下半葉,除了一個物種之外,其他所有物種的棲息地都可能大幅擴展至極地。獅鬃水母”的棲息地甚至可能擴大三倍–這可能會對海洋食物網和北極魚類種群造成嚴重後果。這項研究剛剛發表在《林學與海洋學》雜誌上。
未來,水母和其他膠狀浮游動物可能成為少數受益於氣候變遷的生物群體。正如大量研究證實的那樣,透明的刺胞動物、櫛水母和浮游鱗鰓類動物在水溫升高的情況下茁壯成長,但同時也受到營養污染和過度捕撈的影響。這些因素結合在一起,可能會導致海洋發生重大變化–從一個以魚類為主的高產量食物網轉變為一個充滿水母的低產海洋。因此,許多研究人員已經發出警告,”海洋果凍化”即將來臨,即全球水母數量將增加。 “
水母在海洋生態系中的作用
阿爾弗雷德-魏格納研究所、亥姆霍茲極地與海洋研究中心(AWI)專門研究北極水母的初級研究小組ARJEL(北極水母)的博士後研究員德米特里-潘秋欣(Dmitrii Pantiukhin)解釋說:”水母在海洋食物網中扮演著重要角色。現在,氣候變遷給海洋生物帶來了更大的壓力,這往往會讓膠狀浮游動物在與魚類等競爭者爭奪食物時占得先機。 ,而這些魚類種群往往也受到人類的大量捕撈。 因此,任何對作為我們重要食物來源的魚類未來將如何發展感興趣的人,都需要密切關注水母”。
儘管透明膠狀生物對所有海洋生物都很重要,但在生態研究和基於模型的模擬中,它們常常被遺忘或忽略。德米特里-潘秋欣(Dmitrii Pantiukhin)和他的團隊剛發表的研究報告填補了我們知識中的一個重要空白,同時也集中研究了氣候變遷的一個熱點。研究的第一作者說:”在所有海洋中,北冰洋的暖化速度最快。此外,全球約10% 的漁業產量來自北冰洋。因此,北冰洋是我們進行研究的理想地點。”
霞水母(Cynaea capillata)。圖片來源:阿爾弗雷德-魏格納研究所/Joan J. Soto-Angel
人們對水母的生理機能已經有了很多了解,其中包括它們生長的最佳溫度範圍。在研究過程中,AWI 團隊將三維物種分佈模型與馬克斯-普朗克研究所地球系統模型(MPI-ESM1.2)的海洋學部分結合。 “海洋中物種分佈的模擬通常是二維的,有點像地圖,”AWI 的ARJEL 初級研究小組負責人夏洛特-哈弗曼斯(Charlotte Havermans)博士說。 「但水母群落的分佈尤其高度依賴於特定的水深。因此,我們製作了三維物種模型。將其與MPI 的地球系統模型相結合後,我們就能計算出從1950 年至2014 年這一參照期到本世紀下半葉,即2050 年至2099 年,八種主要水母物種的分佈會發生怎樣的變化。的發展路徑”。
水母棲息地的預期變化
結果不言自明:到2050年至2099年期間,8個物種中的7個–包括梳水母(Beroe sp . / + 110%)和中上層鱗櫛水母(Oikopleura vanhoeffeni / + 102%)的棲息地可能會向極地擴展,在某些情況下甚至會大規模擴展,而且還會從海冰的逐漸消失中獲益。 “獅鬃水母”(Cyanea capillata)尤其會向北擴展,其棲息地面積將擴大近兩倍(+ 180%)。只有一個被調查的物種(Sminthea arctica)的棲息地會略有減少(-15%),因為它必須退到更深的地方才能找到最適合的溫度範圍。
AWI 專家德米特里-潘秋欣(Dmitrii Pantiukhin)說:”這些結果清楚地表明,氣候變遷會對北冰洋的生態系統產生多麼巨大的影響。預計水母棲息地的擴大可能會對整個食物網產生巨大的連帶影響。
一個懸而未決的問題是,北極地區的魚類族群將如何受到水母擴張的影響。有許多跡象表明,像極地鱈魚這樣的北極主要魚類,其幼蟲和魚卵經常被水母吃掉,它們將感受到更大的壓力,”ARJEL 小組組長夏洛特-哈弗曼斯(Charlotte Havermans )說,”因此,我們的研究為這一領域的進一步研究提供了重要依據。 “因此,我們的研究為這一領域的進一步研究提供了重要依據。漁業部門的管理計劃迫切需要考慮到這一動態發展,以避免商業開發種群的崩潰,同時對其進行可持續管理。”
編譯來源:ScitechDaily