公海上的不安:气候变化对海洋微生物生态学的影响

生活以来,动物和人类都生存依赖海洋。海洋为我们提供了食物,生产世界上大约一半的氧气¹,并提供一个回家成千上万的不同种类的动物和微生物。另一个或许不知名,海洋利益的生活方式是它对地球气候变化的缓冲效果。

海洋气候调节器

就目前的情况来看,全球气温逐渐攀升在上个世纪的气候正承受着化石燃料燃烧的影响在工业革命。没有海洋的有效吸收热量的能力²,世界将陷入动荡。最近的统计数据估计,全球气温约为1^o20 C高于平均温度记录^th世纪³。没有海洋的缓冲能力,但是,据估计,全球的气温可能上升了大约36^oC⁴相比于1900年代中期。海洋的深度可以有效吸收热量消散,但整体海洋温度仍在上升,海洋生物处于危险之中。随着温度的增加,pH值的过程被称为海洋也在改变海洋酸化 ⁵。作为公司₂在空中水平上升,公司的数量₂被海洋吸收也上涨,迫使海洋pH值下降,破坏海洋的自然碳酸盐化学循环。

变暖和酸化的组合已经被证明能够影响海洋生物,研究证明负面影响的增长很大一部分的海洋生物,从海胆⁶对珊瑚⁷,并威胁要破坏整个海洋生态系统⁸。

海洋细菌和气候变化

海洋生态系统是数十亿微生物的每升海水⁹,他们在保持海洋生物健康发挥着重要的作用。微生物营养循环的一个主要成分,如氮、磷污染物,像二氧化碳一样,之间的空气,海洋和陆地¹⁰。事实上,它认为海洋微生物负责生产大约一半的全球初级生产¹¹,初级生产被定义为的化学能源生物质主要生产商可以创建。因此,任何气候变化对海洋微生物的影响将波及养分循环和创建一个连锁效应通过食物链。建立的方法来预测气候变化的影响在海洋食物网,并降低它的一些更糟糕的影响,因此成为一个热门的研究领域。

预测气候变化的影响

虽然有大量的研究给好、准确洞察的一般影响气候变化,预测未来的能力的影响这些变化对海洋生物和海洋食物网是有限的。早期的研究旨在提高预测能力,但往往简单化,只考虑全球变暖没有考虑海洋酸化的影响¹²,反之亦然¹³。

一项新的研究¹⁴从伊凡Nagelkerken教授的阿德莱德大学的研究小组使用了一个长期的,大规模的研究克服这些以前的简化。Nagelkerken教授强调了社会他的团队的研究的重要性,指出,“这项研究是一个重要的一步是经验数据被用来建立一个食物网模型能更好地预测气候变化的影响在不同营养水平。这样的研究仍然是稀缺资源,而且更需要告知决策者和管理者如何海洋生产力和渔业资源可能会改变未来气候下如果我们不减少温室气体排放。”

海洋生物研究使用一系列的昌盛包含在三个广泛的营养水平,即初级生产者(常见的微生物,如蓝藻和某些类型的浮游植物),食草动物和食肉动物捕食者,以产生更精确的模型,气候变化对海洋生物的影响。这些影响被量化分析之间的能量流在四组不同条件下的营养水平。这些条件是:高有限公司₂水平;升高温度;高有限公司₂水平和升高温度;和一个对照组的有限公司₂和温度范围相当于今天的。

海洋酸化模拟时,各种食草动物和食肉动物证明增加能量流与对照组相比。表面上看,这一发现令人惊讶的出现由其他研究气候变化不利影响的预测。在现实中这种酸化将伴随着海洋温度上升,这必须考虑给一个准确的预测。

在所有场景,包括变暖,人们发现有一个初级生产者增加生物质产生的主要生产商微生物的生物量的增加,特别是扩大蓝藻的礼物。这将解释第二个观察效应下的变暖:减少能量流之间的初级生产者和食草动物和食草动物和食肉动物之间。可以对食草动物有害蓝藻产生的化学物质¹⁵,使藻类不能食用,导致收缩在食物链的能量流。

内陆水域和蓝细菌的威胁

蓝藻水华在湖泊和河流一样在深海的栖息地,而这些也将因气候变化而恶化。人类和动物暴露在这些有害海洋微生物¹⁶不只是可能,很可能,因此可能必须找到控制这些花朵的方法。

目前显示承诺的方法之一是有毒蓝藻水华的治疗与过氧化氢。本•瓦格斯塔夫博士和他的同事约翰英纳斯中心开发的方法¹⁷藻青菌的主要开花后在附近的湖区国家公园。“当蓝藻盛开水道用于钓鱼或其他娱乐活动,如划船或水上运动,这些地区往往向公众关闭,直到开花自然下降;这一过程可能需要数周。我们发现低剂量的过氧化氢可以用来治疗有害藻华,这个过程需要1 - 2天。瓦格斯塔夫博士解释说,“重要的是,在浓度需要杀死藻类如蓝藻、其他大型无脊椎动物和鱼类等水生生物不受影响。”

集团报告了成功的在湖区国家公园进行实地测试,预计,渔业和水上运动中心可以采用治疗受益匪浅,但强调,它可能不是实际当扩大治疗更大的水域。不过,由于这类研究局部的蓝藻水华提供的治疗结果,希望未来的方法可以有选择地保护更脆弱的海洋栖息地,如珊瑚礁¹⁸,如果最坏的气候变化预测意识到他们处于危险之中。

的前景

现在,比以往任何时候都更有关注我们的法律制定者创建和基金项目,将减轻气候变化的影响,但这不能没有正确的科学工具进行分析,预测和预防。科学研究是非常重要的合理化的可能影响,气候变化将会对我们的世界,并预测任何行动的后果,或缺乏,我们。很明显,气候变化将造成巨大的破坏,海洋微生物,因此整个食物链,如果不采取行动和条件恶化预测。当地治疗承诺作为一种管理最初的对人类的影响,但是广泛的海洋栖息地的变化只能停止通过同样广泛的社会变化对气候变化的反应。

引用

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