有毒藻類(lèi)受益于海洋酸化

當(dāng)海水變得更加酸性時(shí)，許多海洋生物受到影響，但不是全部，因?yàn)槎趸妓缴仙?。因?yàn)楝F(xiàn)在已經(jīng)證明，海洋酸化有長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)和贏家。諷刺的是，有毒的藻類(lèi)似乎在酸性水中茁壯成長(zhǎng)。在實(shí)驗(yàn)中，球形擬青霉的藻類(lèi)大量增加，甚至導(dǎo)致食物鏈的部分崩潰。研究人員警告說(shuō)，由于這種藻類(lèi)遍布世界各地，未來(lái)的開(kāi)花可能會(huì)影響許多沿海地區(qū)、漁業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)。

地球大氣中二氧化碳等溫室氣體濃度的增加不僅會(huì)使氣候變熱，還會(huì)影響海洋。因?yàn)榭諝庵械亩趸己吭礁?，海水吸收的這種氣體就越多。二氧化碳和水的化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致酸的形成，海水的pH值下降——海水變得更酸。然而，海洋酸化給將石灰混入貝殼和骨骼的生物帶來(lái)了問(wèn)題。研究表明，例如，貽貝幼蟲(chóng)變得更薄，而老貽貝可能會(huì)失去對(duì)地面的控制。許多珊瑚、一些魚(yú)類(lèi)和海膽似乎對(duì)水中的沉淀酸堿度也很敏感。

指數(shù)乘法

為了研究海洋酸化的精確結(jié)果，來(lái)自GEOMAR Helmholtz中心的Ulf Riebesell和他的團(tuán)隊(duì)在加那利島的大加那利島進(jìn)行了幾次長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)，研究了基爾的海岸效應(yīng)。他們用所謂的中型世界來(lái)測(cè)試自然環(huán)境中二氧化碳較多的海水對(duì)海洋環(huán)境的影響。每個(gè)中等大小的宇宙由海面上的浮力框架組成，該框架將一根15米長(zhǎng)的塑料管垂直放置在水中。這包括35立方米的天然海水及其典型的浮游生物、蟹類(lèi)和魚(yú)類(lèi)群落。就目前的實(shí)驗(yàn)而言，研究人員將9個(gè)中型生物群中的二氧化碳濃度提高到600至1,200 ppm以上，由此獲得的數(shù)值相當(dāng)于氣專(zhuān)委氣候情景RCP 4.5至RCP 8.5的數(shù)值。在超過(guò)57天的時(shí)間里，他們觀察了被控制的浮游生物群落的發(fā)展。

結(jié)果，從海水中二氧化碳濃度的600ppm，有毒藻類(lèi)擬黑球藻的球形增加了一倍，從800ppm增加到800 ppm。研究人員報(bào)告稱(chēng)，“在二氧化碳濃度高于600 ppm的幾天后，球擬擬野豌豆的最大細(xì)胞密度達(dá)到600至800個(gè)細(xì)胞/毫升海水?！睂?duì)于圍欄內(nèi)的其他居民，尤其是浮游動(dòng)物，這些藻毒素會(huì)帶來(lái)致命的后果：以前占優(yōu)勢(shì)的浮游動(dòng)物種類(lèi)，包括橈足類(lèi)、纖毛蟲(chóng)和甲藻，急劇減少。“這種對(duì)浮游動(dòng)物發(fā)育的抑制反過(guò)來(lái)抑制了食物鏈中的轉(zhuǎn)移，”里貝賽爾和他的同事解釋說(shuō)。結(jié)果，這些中型世界的食物鏈部分崩潰了?！笆澄镦湹谋罎⒁灿绊懥似渌匾纳矧?qū)動(dòng)過(guò)程，比如碳向深度的轉(zhuǎn)移，”Riebesell說(shuō)。

“警鐘”

據(jù)研究人員稱(chēng)，這些發(fā)現(xiàn)令人擔(dān)憂。因?yàn)樗鼈儽砻骱Ｑ笏峄赡軙?huì)產(chǎn)生尚未考慮到的負(fù)面后果。研究人員指出：“我們的研究結(jié)果提供了第一個(gè)證據(jù)，表明有毒藻類(lèi)的酸化可以提供優(yōu)于其他共存物種的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)——即使是在遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)氣候情景的水平上。實(shí)驗(yàn)中模擬的二氧化碳水平可以在未來(lái)三到四十年內(nèi)在海洋中達(dá)到。目前，還不清楚為什么球擬野豌豆受益于高CO2濃度。研究人員說(shuō)，這些條件會(huì)刺激它們的生長(zhǎng)，增加它們的毒性。

目前還不清楚這項(xiàng)研究的結(jié)果能否轉(zhuǎn)移到其他有毒藻類(lèi)物種身上?？茖W(xué)家認(rèn)為這是非常可能的?！安荒芘懦@種影響也適用于其他有毒藻類(lèi)物種，這將增加和傳播有毒藻類(lèi)的增殖，”Riebesell和他的團(tuán)隊(duì)說(shuō)。然而，即使是單一的球擬擬野豌豆也可能在不受控制的繁殖中產(chǎn)生破壞性后果。因?yàn)檫@種藻類(lèi)在世界范圍內(nèi)廣泛存在，而且往往與近海魚(yú)類(lèi)死亡和水產(chǎn)養(yǎng)殖有關(guān)。研究人員強(qiáng)調(diào)，“這項(xiàng)研究的結(jié)果應(yīng)該被視為一個(gè)警鐘?！?

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