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2022-08-30 09:48

阿拉伯海有害藻华由萎缩的雪帽助长

Noctiluca Blooms Arabian Sea

从太空上看,夜猫子在阿拉伯海中绽放。信贷:诺曼·吴市/ NASA

气候变化破坏了渔业和海水淡化厂;问题可能会波及其他地区。

一种20年前在阿拉伯海几乎闻所未闻的独特弹性生物,正在以惊人的速度增殖和扩散,形成厚厚的、散发恶臭的绿色漩涡和细丝,即使在太空中也能看到。这种不寻常的生物是夜光藻——一种毫米大小的浮游生物,具有非凡的生存能力,蓬勃发展,并迫使硅藻生存,硅藻是一种进行光合作用的浮游生物,传统上支撑着阿拉伯海的食物网。夜光鱼不是大型生物的首选食物,所以这些每年反复出现、持续数月的大规模繁殖,正在破坏该地区海洋食物链的基础,威胁着养活1.5亿人的渔业,并可能加剧该地区海盗犯罪的抬头。

本周发表在《自然科学报告》上的一项新研究描述了co喜马拉雅-青藏高原地区积雪的持续减少加速了这种破坏性的藻华的扩张。由哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球天文台的Joaquim I.领导的这项研究使用了实地数据、实验室实验和美国宇航局数十年的卫星图像用融化的冰川和减弱的冬季季风来描绘阿拉伯海夜行者的崛起。Khalid Al-Hashmi

阿曼苏丹卡布斯大学的合著者哈立德·阿尔-哈什米拿着一个被夜行夜卡污染的海水瓶子。信贷:乔奎姆

通常情况下,从喜马拉雅山吹来的冬季季风会使海洋表面降温。这些较冷的海水下沉,被下面富含营养的海水所取代。这种对流混合与把冰块放入一杯热咖啡没有什么不同。在这段时间里,浮游植物是食物链的主要生产者,在阳光充足、营养丰富的上层海洋中茁壮成长,而周边国家则看到大量直接或间接以浮游植物为食的鱼类。但随着喜马拉雅山脉冰川和积雪面积的缩小,从陆地吹向近海的季风变得更加温暖和潮湿,导致对流混合减少,上层施肥减少。

在这种情况下,硅藻等浮游植物处于不利地位,但夜光藻不是。与硅藻不同,夜光藻(也被称为海闪)不依赖于硅藻只靠阳光和营养;它也可以通过吃其他微生物来生存。夜光虫拥有数千种光合作用的内共生生物在它的球根状透明的温室状细胞内。绿色endosymbioNTS通过光合作用为它提供能量,而它像尾巴一样的鞭毛让它从周围的水中抓取任何微小的浮游生物作为补充最后的食物来源。Tiny Invader Organisms

这种毫米大小的生物既能进行光合作用,又能捕食其他生物。图片来源:Kali McKee/Lamont-Doherty地球天文台

这种能源获取的双重模式给了它巨大的优势,使其蓬勃发展,并打破了阿拉伯海的经典食物链。夜光卢卡的第二个优点是,它的内共生体在细胞中积累了大量的氨,使这种生物对较大的食草动物来说不好吃。第三个优势是,积累的氨也是内共生的含氮营养物质的储存库,使它们不太容易受到减弱的对流混合中营养物质输入减少的影响。

夜光花首次出现在20世纪90年代末。它们每年都会大量繁殖,其规模之大威胁着阿拉伯海本已脆弱的食物链,因为它的共生体不仅与浮游植物竞争每年补充的营养,而且还以浮游植物为食。然而,似乎只有水母和樽海鞘觉得夜行虫可口。在阿曼,海水淡化厂、炼油厂和天然气厂被迫缩减运营规模,因为它们被夜光藻和成群结队以夜光藻为食的水母窒息。由此对海洋食品供应和经济安全造成的压力也可能助长了也门和索马里等国海盗活动的增加。

“这可能是我们所见过的与气候变化有关的最剧烈的变化之一,”戈斯说。他和拉蒙特大学的研究员赫尔加·多罗萨里奥·戈梅斯(Helga do Rosario Gomes)一起研究这种生物的快速增长已经超过18年了。“我们在东南亚、泰国和越南海岸附近,甚至南边的塞舌尔群岛都看到了夜光虫,它在任何地方繁殖都是一个问题。它还会损害水质,导致大量鱼类死亡。”

这项研究提供了令人信服的新证据,证明全球变暖对印度季风的级联影响,以及对印度次大陆和中东地区大量人口的社会经济影响。

“大多数与气候变化和海洋生物学相关的研究都集中在极地和温带水域,而热带地区的变化在很大程度上没有被注意到,”戈斯说。

这项研究强调了热带海洋是如何受到不成比例的影响,失去它们的生物多样性,并比传统模型预测的变化更快。戈斯说,这可能预示着该地区已经受到战争、贫困和生计丧失等社会经济问题困扰的国家的长期可怕后果。

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