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加州大学圣芭芭拉分校新闻

越来越热的水下

随着气温上升影响动物的生存环境和行为方式,生态系统也在不断变化。一项新的研究表明,一些物种比其他物种更能感受到高温。

包括加州大学圣巴巴拉分校(UC Santa Barbara)副教授道格拉斯•麦考利(Douglas McCauley)在内的一个国际科学家团队发现,海洋动物尤其容易受到气温上升的影响。研究结果发表在《自然》杂志上。

“我们当然没有第一次发现全球变暖危害海洋生物,但是我们确实发现,可以说,全球变暖危害海洋生命比它在陆地上,“麦考利说,海洋生态学家系的生态、进化、海洋生物学和大学的海洋科学研究所。“事实上,认识到这一点非常重要,因为它教会我们在试图修复生态系统、增强对气候影响的韧性时,把精力放在哪里。”

研究小组从15种不同种类的冷血动物(如蜥蜴、鱼类和蜘蛛)身上搜集了318种陆地和88种海洋物种生存温度范围的数据。他们很好奇每只动物能承受的温度范围,以及它们离最高温度有多近。他们还问,随着气候变化的进展,这个安全温度范围内的栖息地将如何移动。

他们的关键发现是,更多的物种生活在海洋中,而不是陆地上。麦考利说,这可能是海洋变暖的早期证据。他说:“海洋生物似乎对全球变暖更加敏感,因为许多海洋生物已经非常接近它们能够安全承受的温度上限。”这可以解释为什么目前海洋物种灭绝的速度是陆地物种灭绝速度的两倍。

事实上,通过收集一些关于该物种历史分布范围的数据,并将其与当前分布范围进行比较,麦考利实际上可以看到,在气候较暖的次区域,该物种的数量正在广泛减少。以美国龙虾为例。这种标志性的物种是新英格兰的同义词,从历史上看,它在纽约等州很常见。但那里的龙虾数量急剧下降。1996年至2014年,纽约登记的龙虾数量下降了97.7%。

玩不同的游戏

研究人员发现,陆地动物和水生动物在应对极端温度时面临的挑战和策略不同,任何一种都可能导致这种差异。水非常善于保温,所以海洋动物不会经历大多数陆地动物每天或季节性的温度波动。麦考利推测,缺乏应对气温大幅波动的经验,可能是海洋物种更容易受到气温上升影响的原因之一。

例如,一种原产于东海岸的蜥蜴,白天和黑夜之间的温差可能高达50华氏度,夏天和冬天之间的温差可能高达120华氏度。这些温度范围对于海洋物种来说是闻所未闻的。

陆地动物也可以利用热避难所——一个洞穴,一棵遮荫的树,一条小溪——每天给自己降温。但这在水下行不通。麦考利说:“海底没有阴凉的地方。在任何给定的区域,所有的水都等于相同的温度。

一些海洋动物在较深的较冷水域寻求庇护,但海洋生态系统在几十英尺的跨度内可能会发生变化。潜水时,水面、水压和食物供应会迅速变化,这意味着大多数动物都不能采用这种策略。

麦考利说:“所以,虽然这看起来像是在说,‘你为什么不去那里避暑呢?’但对一些海洋动物来说,这就像说鹿可以在洞穴里开店来适应环境一样不可行。”差异也差不多是极端的。

优先级

麦考利希望,更好地了解全球变暖对野生动物影响的范围和规模,将有助于我们最有效地调整应对措施。他说:“应对气候变化是一项分诊工作,我们必须找出谁的麻烦最大,然后尽快解决问题。”

麦考利说,减少碳排放将产生最大的影响。当我们朝着这个关键的长期目标努力时,我们也可以通过消除影响海洋生物的其他压力因素而取得进展。他补充说,减少营养和塑料污染、更好地管理全球渔业和建立海洋保护区都可以减轻海洋动物的压力,使它们有更好的机会适应气候变化等长期挑战。

有些物种,比如美国龙虾,正在慢慢地向北迁移,但并不是所有的动物都能做到这一点。无论是在陆地上还是在海洋中,地理位置和屏障都能阻止动物迁移到更凉爽的地区。生活在孤岛上或周围浅水区的物种就是最好的例子。

生境破碎化只会加剧与这些地理障碍有关的问题。麦考利指出:“如果有物种成为气候难民,不得不逃离过热的栖息地,那么道路和栅栏会让它们放慢速度,或者让它们完全无法前往更凉爽的栖息地。”

人类的影响

人类的生命和生计依赖海洋,研究人员担心他们发现的模式也会影响我们。

该研究报告的第一作者、罗格斯大学(Rutgers University)副教授马林•平斯基(Malin Pinsky)表示:“研究结果表明,如果海洋要继续支持人类的福祉、营养和经济活动,就需要采取新的保护措施。”

“这项研究更多地集中在了解海洋是如何变化的。下一步就是回答这个问题:‘谁在乎?”麦考利说。“我尤其想知道,这些对海洋健康的影响是否以及如何影响人类健康。”

麦考利和他的合作者与哈佛大学的健康科学家和加州大学圣克鲁兹分校的社会科学家一起,评估海洋动物的消失会如何影响人类的健康和营养。研究人员将前往岛国基里巴斯,与当地社区合作,了解这些变化可能如何影响他们。这包括测量鱼类数量,与渔民交谈,与当地卫生官员合作,测量社区营养健康。

麦考利说:“在许多这样的地方,海洋是当地的生命支持服务。“在更偏远的岛屿,晚餐可以吃鱼和米饭,如果鱼吃完了,也可以只吃米饭。”

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://www.news.ucsb.edu/2019/019447/getting-hotter-underwater