由于气候危机,到本世纪末,地球上最大的栖息地之一可能会看到其丰富的生命多样性减少。
海洋的中远洋带,也称为“暮光带”,位于海面以下 656 英尺至 3,280 英尺(200 米至 1,000 米)之间。
海洋区域约占海洋体积的四分之一,是数十亿公吨有机物和地球上一些最令人惊叹的生物多样性的家园,尽管它超出了阳光的照射范围。
暮光区也是海洋生物的重要栖息地,它们会潜入水中寻找猎物,例如白天躲在暮光区的鲨鱼或灯笼鱼,晚上游到表层水域觅食。
被称为 Megacalanus princeps 的小型甲壳类动物生活在大西洋东北部 1000 米深处的海洋暮光区。
新的研究警告说,到本世纪末,气候危机可能会使暮光区的生命减少 20% 到 40%。如果温室气体排放继续下去,研究人员估计海洋地区的生命可能会在 150 年内严重枯竭——而且可能需要数千年才能恢复。
古老温暖的海洋
古生物学家和海洋科学家联手研究了在以前的古代变暖事件中对海洋暮光区的影响,以预测栖息地在未来因全球变暖而可能做出的反应。研究小组研究了从海底取出的岩心,其中包括保存完好的浮游生物微小贝壳的证据。
随着时间的推移,碳酸钙壳在海底堆积,保存了它们一生中环境的信息。这些微小的贝壳有效地创建了海洋在数百万年中如何变化的时间表。
周四发表在《自然通讯》 杂志上的 一项研究详细介绍了这些发现。
“我们对海洋暮光区知之甚少,但利用过去的证据,我们可以了解未来可能发生的事情,”该研究的主要作者、英国埃克塞特大学博士后研究员 Katherine Crichton 博士说。王国,在一份声明中。
根据这项研究,研究人员重点关注了发生在 1500 万年前和 5000 万年前的两个温暖时期,当时甚至海洋温度“明显比今天暖和”。
“我们发现暮光区并不总是充满生命的丰富栖息地,”该研究的合著者、英国卡迪夫大学名誉教授保罗皮尔森在一份声明中说。“在这些温暖的时期,生活在阴暗地带的生物要少得多,因为来自地表水的食物要少得多。”
海洋表面的有机物颗粒漂流下来,成为暮光区生命的主要食物来源之一。但过去的变暖事件导致材料被细菌更快地降解,因此到达海洋区域的材料更少。
根据这项研究,海洋温度升高也会增加生物体的代谢率,导致食物需求和氧气消耗增加。
Crichton 说:“在过去的几百万年里,暮光区的生命种类繁多,当时海水已经冷却到足以像冰箱一样工作,可以更长时间地保存食物,并改善让生命茁壮成长的条件。”
路易斯·A·罗查 (Luiz A. Rocha) 是加利福尼亚科学院鱼类学馆长兼福莱特主席,他担心正在发生的变化尚未被发现,因为暮光区的研究太少了,这在很大程度上是由于资金与探索该区域的成本之间的脱节地区。
Rocha 没有参与这项研究,他研究了位于地表以下 98 至 492 英尺(30 至 150 米)之间的暮光区和正上方的中间光区。
“没有基线数据来比较我们正在测量的内容,因此这项研究随着时间的推移观察化石记录的组成,是我们可以尝试了解我们如何导致暮光区发生变化的少数几种方法之一,”罗查说。
预测未来
基于他们从古代变暖事件中发现的东西,研究人员将这些数据与地球 系统模式模拟相结合——地球在陆地、海洋和大气中移动时的碳循环建模。
该团队的工作揭示了暮光区目前正在发生的事情,以及随着世界变暖,未来几十年、几百年甚至几千年内这种情况可能会发生怎样的变化。
“我们的研究结果表明,重大变化可能已经在进行中,”克莱顿说。“除非我们迅速减少温室气体排放,否则这可能会导致 150 年内大量暮光区生物消失或灭绝,其影响将跨越数千年。即使是低排放的未来也可能产生重大影响,但这远没有中高排放情景那么严重。我们的研究是找出这个海洋栖息地对气候变暖的脆弱程度的第一步。”
研究人员根据 2010 年之后的二氧化碳排放总量使用了三种排放情景。
低估为 6250 亿吨,中估为 25000 亿吨,高估为 50000 亿吨。
全球碳预算估计,2022 年全球二氧化碳排放总量为 406 亿公吨。自 2010 年以来,年排放量每年都接近该数字,因此研究人员指出,他们使用的低估情景已经排放。
该团队认为中等排放情景将在大约 50 年内达到 ,而最高估计仅需一个多世纪。
“暮光区在海洋的碳循环中起着重要作用,因为浮游植物吸收的大部分二氧化碳最终都在那里,因为它们的残骸从海洋表面下沉,”该研究的合著者、英国大学博士后研究员杰米·威尔逊说。利物浦,在一份声明中。
“预测这种碳运动在未来可能如何变化的挑战之一是,现代海洋中有许多过程需要解开。通过回顾过去温暖时期的暮光区,我们可以确定最重要的过程并使用它们来预测未来。我们发现这种碳的自然循环可能已经发生变化,并且可能会在未来很长一段时间内受到干扰。”
根据这项研究,气候危机以污染、变暖、缺氧、酸化和过度捕捞的形式影响了地球的海洋。这些影响促使环保主义者考虑采取不同的保护措施,例如限制海洋中的有害活动。
Rocha 说,保护暮光区将很困难,因为典型的保护措施(例如防止捕鱼或深海采矿)不适用于那里。“(模糊地带)的海洋保护区意义不大,因为影响它的影响本质上是全球性的,”他说。“我们真正需要保护(暮光区)的是停止,或者至少减缓我们正在使地球气候遭受的高速变化。”