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气候变化导致南极主要鱼类物种减少

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本帖最后由 南极企鹅 于 2022-9-24 10:47 编辑

未来的变暖可能会破坏南大洋的生态系统
作者:LAUREN LIPUMA,南极太阳

新的研究发现,由于气温升高和气候变化导致海冰流失,西南极半岛沿线的南极银鱼数量正在急剧下降。

南极半岛是地球上升温最快的地区之一。海冰通常在南部冬季沿半岛形成,并在次年春季融化。由于气候变化,半岛周围的海冰减少了,现在形成的冰平均只持续大约四个月,而传统上持续六个月或更长时间。

南极银鱼是生活在南极半岛大陆架沿线的企鹅、海豹和海鸟的重要食物。鱼在海冰中产卵,然后成为新孵化的鱼幼虫的重要庇护所。最近的一项研究发现,过去几十年海水变暖和海冰减少导致南极银鱼的产卵区减少,因此每个季节孵化和存活到成年的卵减少。

研究结果表明,南极银鱼只能在狭窄的海洋温度范围内生存,随着气候继续变暖,该物种可能会完全从西南极半岛消失。

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研究船 Laurence M. Gould 上的生物学家对一条小鱼进行了分析


研究作者称,失去南极银鱼的影响将波及整个海洋食物网。南极银鱼是南大洋生态系统中的重要物种,如果它们衰退,企鹅、海豹、海鸟和其他以半岛为家的鱼类的食物就会减少。

“当人们想到南极洲的气候变化时,首先想到的是企鹅、海豹和鲸鱼,但重要的是要记住这些动物吃的东西,”弗吉尼亚大学的博士生 Andrew Corso 说。海洋科学研究所和新研究的主要作者。“南极银鱼对阿德利企鹅的成功至关重要。所以我们谈论的是企鹅雏鸟能够长出羽毛并长期生存的能力,它们可以依靠这些南极银鱼成功地做到这一点。”

意外样本采集
南极银鱼是一种沙丁鱼大小的鱼类,被称为 notothenioids 或 cod icefish。这些鱼的血液和体液中携带抗冻蛋白,因此它们可以在南极洲周围寒冷的水域中生存。但这种进化优势使它们难以适应变暖的海洋。

生物学家长期以来一直怀疑气候变化会影响南极银鱼,但他们在很长一段时间内没有太多可用于研究该物种种群的数据。早在 2010 年,科学家们甚至注意到银鱼在帕尔默站附近的一个半岛地区消失了。

但在他的研究生工作期间,Corso 偶然发现了作为Palmer Station长期生态研究计划的兼捕物收集的银鱼样本。LTER 研究人员收集和研究磷虾,这是构成海洋食物网基础的微小甲壳类动物,而蠹虫幼虫经常被它们的网捕获。幸运的是,自 1993 年以来捕获的银鱼标本已被保存并储存在 Corso 正在研究的弗吉尼亚海洋科学研究所的 Nunnally 鱼类学收藏馆。

Corso 浏览了存档的银鱼样本,计算了从 1993 年到 2017 年每个季节有多少幼鱼或幼体。然后他将鱼幼虫的丰度与海洋温度和海冰覆盖等各种环境因素进行比较,看看是否有它们之间的相关性。

他发现,在这 25 年期间,随着海洋温度的升高和海冰的减少,该地区发现的银鱼幼虫越来越少。部分原因可能是海冰为卵提供了掩护并保护它们免受捕食者的侵害。因此,随着南极半岛的气候变暖,银鱼已经进化到在超冷水中生存的适应能力现在正对它们不利。

“它们有一套适应能力,使它们能够生活在南极高海拔环境中的这些寒冷水域中,这使它们无法应对迅速变暖的温度,”科索说。

根据这项研究,随着气候继续变暖,银鱼可能会从半岛地区完全消失。南极银鱼在近 2000 万年前进化,并在极端变暖和变冷时期幸存下来,但温度上升的速度可能足以超过它们的进化速度。

“它们应该具有我们所说的进化可塑性,或者能够部分应对温度上升和下降、海冰浓度上升和下降的能力,”科索说。“但是有一个悬崖边缘的想法,在海冰减少和温度升高的情况下,他们在南极洲这个地区的人口将无法继续维持自己的生存。而对于南极半岛西部的北部,我们认为它非常接近那个点,如果还没有的话。”

这项研究得到了管理美国南极计划的国家科学基金会的支持。NSF 资助的这个故事的研究:Hugh Ducklow,Lamont-Doherty 地球观测站,奖励1440435;Eric Hilton,弗吉尼亚海洋科学研究所,获奖1349327;和罗格斯大学的 Oscar Schofield,奖2026045。
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