8月16日,發表于《自然-通訊》的一項研究顯示,變暖的海水、消融的冰川與浮游生物群落的變化可能會加速氣候變化進程。
據了解,該研究由昆山杜克大學、美國杜克大學等高校的研究人員自2012年開始在西南極半島進行,這是在南極地區有史以來最長的基于DNA的浮游生物群落結構和持續碳輸出的時間序列研究,他們首次定量地將該區域浮游生物群落結構與海洋碳匯聯系起來。
研究發現,水溫與海冰覆蓋面積是影響海洋微生物組成的兩個主導因素。研究團隊觀察到海洋微生物的生物多樣性下降(包括物種豐富度與均勻度),導致海洋對二氧化碳的吸收量減少,而二氧化碳是一種與全球變暖密切相關的氣體。
該研究的第一作者、昆山杜克大學助理教授林亞娟指出:“浮游生物是海洋中的隱形森林,它們從大氣中吸收二氧化碳,因此其群落變化至關重要。這項研究表明,南極半島西部的這片‘森林’在此方面的作用可能有所減小。”
研究人員采集了藻類、微型浮游動物等海洋微生物DNA樣本,同時利用質譜儀監測海洋碳匯水平。他們利用高通量 DNA測序技術對樣本進行分析,測量樣本中的物種數量、群落組成、碳通量以及其他環境特征。DNA測序技術的應用,使得這些測量不受其微觀尺度的影響。
他們發現,海洋微生物群落與過去相比發生了顯著的變化:在海冰減少的情況下,有些生物更好地適應了變暖的環境,有些則隨著溫度升高而減少。據林亞娟介紹,微生物群落的這種轉變可能會對氣候變化造成影響。他們對變化群落的分析顯示,海洋微生物從大氣中吸收的二氧化碳量有所減少。
“我們的發現表明,氣候變化對南極近海地區的持續影響可能會導致浮游生物的生物多樣性和生物碳顯著下降,從而影響南大洋對碳排放的緩解能力。”林亞娟補充道,這項使得氣候變化和生物多樣性的數據庫更加完善,同時也可以讓我們更加清晰地看到地球正在發生著什么樣的變化,“然而要想證實這個變化模式,還需要進行為期更長的研究。”(王之康)
https://doi.org/10.1038/s41467-021-25235-w
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