西南极半岛水域变暖影响浮游生物群落

   一个国际研究小组称，西南极半岛海水变暖和海冰消退正在改变当地的浮游生物群落，可能对气候变化产生影响。该小组进行的这项研究在西南极半岛进行，历时五年。研究发现，水温和海冰覆盖面积是影响海洋微生物组成的两个主导因素，其物种丰富度和均匀度都有所下降，导致海洋对二氧化碳这一与全球变暖有关的温室气体的吸收量减少。联合国生物多样性公约缔约方大会和第二十六届联合国气候变化大会（COP26）将分别于今年10月和11月召开，届时该研究可能会丰富关于生物多样性保护和气候变化的讨论。

  英国南极调查局的海洋学家、论文共同作者迈克·梅雷迪思（Mike Meredith）教授说：“南极沿海地区特别容易受到气候变化的影响，其中一些地区的海冰正在快速损失。这项新研究表明，随着这种情况的发展和蔓延，能会导致浮游生物的生物多样性大幅下降。这可能会对南极生态系统产生连带效应，也会影响南大洋对碳排放的缓解能力。对于不久前政府间气候变化专门委员会发布的报告来说，这些内容特别的及时和重要。

  该研究的第一作者，生物地球化学助理教授林亚娟（Yajuan Lin）说道：“海洋中的这片隐形森林从大气中吸走了二氧化碳，因此它的变化至关重要。研究表明，在西南极半岛的这片森林可能在此方面的作用有所减少”。

  这项研究始于2012年，是在南极地区有史以来最长的基于DNA的浮游生物群落结构和持续碳输出的时间序列研究，并首次定量地将该区域浮游生物群落结构与海洋碳汇联系起来。研究结果于8月16日发表在科学杂志《自然-通讯》（Nature Communications）上。该研究得到了美国国家科学基金会授予杜克大学尼古拉斯环境学院（Nicholas School of the Environment at Duke University）生物地球化学教授尼古拉斯·卡萨尔（Nicolas Cassar）的经费支持。研究团队与来自北卡罗来纳大学教堂山分校（ UNC Chapel Hill）、罗格斯大学（Rutgers）、哥伦比亚大学和英国南极调查局的合作科学家们，每年都会前往西南极半岛进行实地考察，大部分时间在科考研究船劳伦斯·M·古尔德（Laurence M. Gould）上度过，并在美国南极基地帕尔默研究站（Palmer Station）和英国南极调查局的罗瑟拉研究站（Rothera）短暂停留。

  他们采集包括藻类和微型浮游动物在内的海洋微生物的DNA样本，同时利用质谱仪监测海洋碳汇水平。每次实地考察结束后，研究人员都会在杜克大学和南特大学（University of Nantes）花费数月时间，利用高通量DNA测序技术对样本进行分析，测量样本中的物种数量、群落组成、碳通量以及其他环境特征——DNA测序技术的应用使得这些测量不受其微观尺度的影响。

  他们发现海洋微生物群落发生了显著变化，一些微生物存活了下来，因为它们能够较好地适应海冰较少的温暖环境，而另一些则灭亡了。林说，这种转变可能会对气候变化造成影响，因为对变化群落的分析显示，海洋微生物从大气中吸收的二氧化碳数量减少了。

  亚娟补充道：“我们的研究结果使得气候变化和生物多样性的数据库更加完善，同时也可以让我们有更加清楚地了解真实情况。然而，要向证实这个变化的模式，我们需要进行为期更长的研究”。

（英国南极局官网 2021年8月）