研究:显微浮游生物变化为西地中海“热带化”提供早期信号

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地中海在持续气候变化影响下加速演变。此前,东地中海“热带化”现象已有较多记录,主要与显著变暖以及热带物种经苏伊士运河进入有关;相较之下,西地中海相关信号相对有限。最新研究指出,显微尺度的温暖水域浮游生物扩展,可能为热带化对海洋生态系统的影响提供更清晰且更早的指示。

研究首次确认西地中海浮游生物热带化迹象

这项由巴塞罗那自治大学环境科学与技术研究所(ICTA-UAB)牵头、发表在《全球与行星变化》(Global and Planetary Change)上的研究,首次确认西地中海浮游生物群落存在热带化过程。研究团队指出,地中海既是全球重要生物多样性热点之一,也被认为是对气候变化高度脆弱的区域。

研究主要作者、ICTA-UAB研究员阿图罗·卢卡斯(Arturo Lucas)表示,海表温度上升正在改变海洋食物网的基础环节,即作为初级生产者的浮游植物以及初级消费者,这些变化与海洋生态系统功能和稳定性密切相关。

以沉积物为“档案”重建两千年变化

为识别长期变化,研究团队分析了西盆地阿尔博兰海以及中地中海西西里海峡的海洋沉积物记录。研究认为,沉积物可作为天然档案,保存随时间累积的浮游生物化石遗骸。基于这些记录,团队重建了过去两千年的生物多样性模式。

研究聚焦两类主导的钙化浮游生物群体:球石藻(光合微藻)与浮游有孔虫(浮游动物)。研究指出,这两类群体在调节海洋碳循环与海水化学方面具有关键作用,同时也可作为环境指示器,用于记录海洋条件的早期变化。

两类群体对变暖呈现相反趋势

研究结果显示,两类群体对海洋变暖的响应存在明显差异:自工业时代以来,球石藻多样性快速上升,而有孔虫多样性则出现下降。研究将这种相反趋势归因于两者在生理与生态特性上的差异,并指出更温暖、更分层且更贫营养的海域条件会对不同物种产生选择效应。

研究还提到,大西洋热带水域较常见的球石藻物种海洋球石藻(Gephyrocapsa oceanica)在记录中呈增加趋势。该物种长期存在于地中海,并可通过直布罗陀海峡扩散。研究指出,该物种过去仅在地中海暖期中大量出现,因此其变化被视为持续变暖的指示信号之一。

群落重组或带来生态系统连锁影响

研究显示,尽管部分地中海物种在整个研究期内仍较常见,但也有物种逐步被更适应温暖、贫营养水域的物种所替代。卢卡斯表示,这些变化与气候及物种分布模型的预测一致,指向浮游生物群落正在发生重组。

研究合著者、ICTA-UAB研究员帕特里齐亚·齐韦里(Patrizia Ziveri)指出,尽管显微浮游生物难以被肉眼观察,但食物网基础的改变可能向更高营养级传导,进而影响整个海洋生态系统的平衡。

研究认为,地中海尤其是西盆地的热带化并非仅停留在预测层面,而是正在发生的过程,并强调持续开展浮游生物研究对于理解气候变化如何改变这一敏感海域具有重要意义。


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