海洋酸化对浮游植物社区的影响

时间：2021-06-18 17:52:09 来源：

各种海洋硅藻。图像：Wikimedia Commons（由麻省理工学院新闻编辑）

来自麻省理工学院及其同事的新出版的研究表明，海洋酸化可能对浮游植物社区造成巨大变化，重申许多物种可能会死亡，其他物种可能会随着海洋酸化而迁移大幅迁移。

海洋吸收了多达30％的人为全世界的二氧化碳，储存溶解的碳数百年。由于上个世纪的二氧化碳吸收增加，因此全世界海洋的酸度。自早期工业时间以来，海洋的pH值下降了今天的平均8.2至8.1。气候变化预测估计到2100年，这个数字将进一步下降至大约7.8 - 明显低于今天开放海洋海洋社区中的任何级别。

现在，来自阿拉巴马大学和其他地方的麻省理工学院的研究人员团队发现，这种增加的海洋酸化将大大影响植物植物的全球植物群体 - 在海洋表面上构成海洋食品链的基础。在一项
研究中发表了一项研究今天在自然气候变化期刊中，研究人员报告称，2100年的海洋酸化将促使一系列反应在浮游植物：有些物种会消失，而其他物种则会蓬勃发展，改变世界各地的浮游生物的平衡。

研究人员还将浮游植物的反应与海洋酸化进行比较，而且还针对其他预计的气候变化驱动因素，如温暖的温度和较低的营养供应。例如，该团队使用了一个数字模型，看看整个浮游植物将如何显着迁移，大多数人群随着行星温暖而转向杆子。然而，基于全球模拟，它们发现了来自海洋酸化的最戏剧性的效果。

斯蒂芬妮·卢比斯（Stephanie Dutkiewicz）是麻省理工学院全球变革科学中心的主要研究科学家，虽然科学家们怀疑海洋酸化可能会影响海洋植物，但本集团的结果表明浮游植物的剧烈较大 - 因此可能是它们的物种 - 而不是以前估计。

“我一直是气候变化中的总体信徒，我尽量不要成为一名危言耸听者，因为这对任何人都不好，”朱迪奇斯说，谁是纸张的主要作者。“但我实际上非常震惊的结果。事实上，有许多不同的可能变化，不同的植物可能的反应不同，意味着在21世纪的过程中，社区可能存在一些非常创伤的变化。整个排队的社区对食品媒体的进一步意味着进一步的东西，也意味着碳的循环等东西。“

该论文的共同作者包括MICK，MIT系列地球部，大气和行星科学部的副教授。

赢家和输家

为了了解植物植物的敏感物种对更酸性环境的影响，该团队进行了荟萃分析，编制了49篇论文的数据，其中他人研究了单一物种在较低的pH水平下生长。这些实验通常涉及将生物放入烧瓶中并在不同酸度的溶液中记录它们的生物量。

总而言之，论文研究了154篇浮游植物实验。研究人员将物种含为六个一般的官能团，包括硅藻，促细球菌和Coccolithophores，然后在更酸性条件下进行了增长率。他们发现了甚至在功能群体中增加了酸度的一系列反应，一些“赢家”比正常更快，而其他“失败者”则死亡。

实验数据在很大程度上反映了在受控实验室环境中的异常物种的反应。然后，研究人员将实验数据致力于全球海洋循环模型，以了解多种物种，彼此竞争，响应酸度水平上升。

研究人员配对麻省理工学院的全球循环模型 - 这模拟了海洋电流，温度和盐度等物理现象 - 用生态系统模型模拟了96种浮游植物的行为。与实验数据一样，研究人员将96种分为六个官能团，然后根据实验中观察到的范围分配给海洋酸化的一系列反应。

自然竞争超额

在运行全球模拟的几次以96种不同的反应组合之后，研究人员观察到，随着海洋酸化促使一些物种更快地生长，而其他物种较慢，它也改变了物种之间的自然竞争。

“通常，在进化时间，事情变成了多种物种可以一起生活的稳定点，”Dutkiewicz说。“但是如果其中一个人得到了提升，那么即使另一个可能会得到提升，但也没有那么大，它可能会露面。所以你可能会变得刚刚消失的整个物种，因为响应略有不同。“

Dutkiewicz说，在浮游生物水平的转变竞争可能会在食物链中进一步重建。

“一般来说，北极熊吃在硅藻上开始喂养的东西，并且可能没有被喂食的东西喂食，例如，例如，”Dutkiewicz说。“整个食物链将不同。”

到2100年，由于温暖的水，海洋的局部成分也看起来非常不同：该模型预测许多浮游植物物种将朝向杆子移动。例如，在新英格兰，海洋社区在下个世纪可能看起来很差异。