由于气候危机,到本世纪末,地球上最大的栖息地之一可能会看到其丰富的生物多样性减少。
海洋的中上层区域,也被称为“暮光地带”,位于水面以下656英尺到3280英尺(200米到1000米)之间。
海洋区域约占海洋体积的四分之一,是数十亿公吨有机物质和地球上一些最令人惊叹的生物多样性的家园,尽管阳光照射不到。
黄昏区也是海洋生物的重要栖息地,它们会潜水寻找猎物,比如鲨鱼,或者白天躲在黄昏区、晚上游到水面觅食的灯笼鱼。
新的研究警告说,到本世纪末,气候危机可能会使边缘地带的生命减少20%到40%。研究人员估计,如果温室气体继续排放,海洋地区的生物可能在150年内严重枯竭,而恢复可能需要数千年的时间。
古代温暖的海洋
古生物学家和海洋科学家合作研究了以前古代变暖事件对海洋边缘地带的影响,以预测未来由于全球变暖,栖息地可能会做出怎样的反应。研究小组研究了从海底采集的岩心,其中包括保存下来的浮游生物微观壳的证据。
随着时间的推移,碳酸钙壳在海底积聚,保存了它们一生中环境的信息。这些微小的贝壳有效地创造了数百万年来海洋变化的时间表。
周四发表在《自然通讯》杂志上的一项详细研究结果。
该研究的主要作者、英国埃克塞特大学的博士后研究员凯瑟琳·克莱顿博士在一份声明中说:“我们对海洋的模糊地带仍然知之甚少,但利用过去的证据,我们可以了解未来可能发生的事情。”
研究人员将重点放在1500万年前和5000万年前的两个温暖时期,根据这项研究,当时的海洋温度“明显高于今天”。
该研究的合著者、英国卡迪夫大学名誉教授保罗·皮尔森在一份声明中说:“我们发现,‘模糊地带’并不总是充满生命的栖息地。”“在这些温暖的时期,生活在边缘地带的生物要少得多,因为来自地表水的食物要少得多。”
来自海洋表面的有机物质颗粒漂流而下,成为边缘地带生命的主要食物来源之一。但过去的气候变暖事件导致这些材料被细菌更快地降解,因此到达海洋地区的材料较少。
根据这项研究,海洋温度升高也会增加生物体的代谢率,导致食物需求和氧气消耗增加。
克莱顿说:“在过去的几百万年里,当海水冷却到足以像冰箱一样发挥作用时,各种各样的暮光地带生命进化了,使食物保存得更长,并改善了使生命茁壮成长的条件。”
路易斯·a·罗查是加州科学院的馆长和鱼类学福莱特主席,他担心正在发生的变化还没有被发现,因为对这个模糊地带的研究还很不足,很大程度上是由于资金和探索这个地区的成本之间的脱节。
Rocha没有参与这项研究,他研究的是位于地表以下98到492英尺(30到150米)之间的模糊地带和中间地带。
罗查说:“没有基线数据来比较我们所测量的数据,所以这项研究着眼于化石记录随时间的组成,是我们试图了解我们是如何导致模糊地带变化的为数不多的方法之一。”
预测未来
根据他们从古代变暖事件中发现的数据,研究人员将这些数据与地球系统模式模拟相结合——模拟地球碳循环在陆地、海洋和大气中移动的过程。
研究小组的工作揭示了目前在这一过渡带正在发生的情况,以及随着世界变暖,未来几十年、几百年甚至几千年这种情况可能会发生怎样的变化。
克莱顿说:“我们的发现表明,重大变化可能已经在发生。”“除非我们迅速减少温室气体排放,否则这可能会导致在150年内许多边缘地带的生命消失或灭绝,其影响将持续数千年。”即使是低排放的未来也可能产生重大影响,但这远不如中排放和高排放的情况严重。我们的研究是找出这个海洋栖息地对气候变暖有多脆弱的第一步。”
研究人员根据2010年之后的二氧化碳总排放量使用了三种排放情景。
最低的估计是6250亿吨,中等的估计是25000亿吨,最高的估计是50000亿吨。
全球碳预算估计,2022年全球二氧化碳总排放量为406亿吨。自2010年以来,每年的排放量都接近这个数字,因此研究人员指出,他们使用的低估计情景已经被排放出来了。
该小组认为,中等排放情景将在大约50年内达到,而高排放情景将在一个多世纪内达到。
该研究的合著者、英国利物浦大学的博士后杰米·威尔逊在一份声明中说:“这一区域在海洋的碳循环中起着重要作用,因为浮游植物吸收的大部分二氧化碳最终都会在那里结束,因为它们的遗体会从海洋表面沉下去。”
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“预测未来碳运动可能如何变化的挑战之一是,在现代海洋中有许多过程需要解开。通过回顾过去温暖时期的过渡带,我们可以确定最重要的过程,并利用这些过程来预测未来。我们发现,碳的这种自然循环很可能已经在发生变化,而且在未来很长一段时间内可能会受到干扰。”
根据这项研究,气候危机以污染、变暖、脱氧、酸化和过度捕捞的形式影响了地球上的海洋。这些影响促使自然资源保护主义者考虑采取不同的保护措施,例如限制海洋中的有害活动。
罗查说,保护这片模糊地带将会很困难,因为典型的保护措施,如禁止捕鱼或深海采矿,不适用于那里。
他说:“在(过渡带)设立海洋保护区意义不大,因为影响它的影响是全球性的。”“我们真正需要保护的是阻止,或者至少减缓我们正在使地球气候遭受的高速变化。”
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