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阿拉伯海的有害藻类大量繁殖是由不断减少的积雪造成的

阿拉伯海的有害藻类大量繁殖是由不断减少的积雪造成的

气候驱动的转变扰乱了渔业和海水淡化厂;问题可能会波及其他地区。

一种20年前在阿拉伯海从未听说过的具有独特复原力的生物,一直在以惊人的速度繁殖和扩散,形成了浓厚的、散发着恶臭的绿色漩涡和细丝,甚至从太空都能看到。这种不寻常的生物是夜光虫。硅藻一种毫米大小的浮游生物,具有非凡的生存、繁衍和驱逐硅藻的能力,硅藻是进行光合作用的浮游生物,传统上是阿拉伯海食物链的主要食物。夜光虫不是大型生物的首选食物,所以这些每年反复出现并持续几个月的大规模繁殖正在破坏该地区的海洋食物链基础,威胁着维系着1.5亿人口的渔业,并可能加剧该地区海盗犯罪活动的增加。

本周发表在《自然》杂志科学报告上的一项新研究描述了喜马拉雅-青藏高原地区持续的降雪是如何助长了这种破坏性藻华的扩大。由哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的若阿金领导的研究小组,利用野外数据、实验室实验和美国宇航局数十年的卫星图像,将阿拉伯海夜光虫的增多与冰川融化和冬季季风减弱联系起来。

阿拉伯海的有害藻类大量繁殖是由不断减少的积雪造成的

通常情况下,从喜马拉雅山脉吹来的冬季季风会使海洋表面降温。这些较冷的水下沉,被下面富含营养的水所代替。这种对流混合就像把一块冰块放进一杯热咖啡里一样。在这段时间里,浮游植物,食物链的主要生产者,在阳光充足、营养丰富的上层茁壮成长,周围的国家看到大量的鱼直接或间接地以浮游植物为食。但是,随着喜马拉雅山脉冰川和积雪的减少,从陆地吹到海上的季风变得更温暖、更湿润,导致对流混合减少,上层土壤的施肥减少。

在这种情况下,像硅藻这样的浮游植物处于劣势,但夜光藻却不是。与硅藻不同的是,夜光藻(也被称为海闪)并不只依赖阳光和营养物质;它也可以通过吃其他微生物生存。夜光虫在它的球根状、透明的、类似温室的细胞中,有成千上万的光合作用的内共生生物。绿色的内共生生物通过光合作用为它提供能量,而它的尾巴一样的鞭毛可以从周围的水中捕获任何微小的浮游生物作为额外的食物来源。

阿拉伯海的有害藻类大量繁殖是由不断减少的积雪造成的

这种能源获取的双重模式给它带来了巨大的优势,可以繁荣和破坏阿拉伯海的传统食物链。夜光虫的第二个优点是它的内共生菌在细胞中积累了大量的氨,这使得较大的食草动物不喜欢这种微生物。第三个优点是,积累的氨也是内共生生物的含氮养分的储存库,使它们不易受到因对流混合减弱而减少的养分输入的影响。

夜光虫首次出现在20世纪90年代末。它们每年大量繁殖,威胁着阿拉伯海已经脆弱的食物链,因为它们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能接受夜光虫。在阿曼,海水淡化厂、炼油厂和天然气厂被迫缩减生产规模,因为它们受到夜光藻泛滥和成群结队以它们为食的水母的威胁。由此带来的对海洋食品供应的压力,以及经济安全,可能也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显著的变化之一。世界卫生组织和拉蒙特的研究人员赫尔加·多·罗萨里奥·戈梅斯已经研究这种微生物的迅速崛起超过18年。我们在东南亚、泰国和越南沿海地区,甚至远至塞舌尔群岛的南部地区都能看到夜光藻的出现,而在任何地方,它都在泛滥成灾。它还会破坏水质,导致大量鱼类死亡。

这项研究为全球变暖对印度季风的级联影响提供了令人信服的新证据,对印度次大陆和中东的大量人口产生了社会经济影响。

大多数与气候变化和海洋生物学有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未被注意到。说。

这项研究强调了热带海洋是如何受到不成比例的影响,失去了它们的生物多样性,变化速度比传统的模型预测更快。Goes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在长期内将面临可怕的后果。

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最近在喜马拉雅-青藏高原地区的降雪导致了阿拉伯海生态系统状态的变化。作者:Joaquim I. go、Tian Hongzhen、Helga do Rosario Gomes、O. Roger Anderson、Khalid Al-Hashmi、Sergio deRada、Hao Luo、Lubna Al-Kharusi、Adnan Al-Azri和Douglas G. Martinson,科学报告,2020年5月4日。

DOI: 10.1038 / s41598 - 020 - 64360 - 2

Lamont-Doherty的科学家O. Roger Anderson, Douglas G. Martinson和在天文台工作的高中生也参与了这项研究。其他共同作者包括阿曼渔业和农业财富部和外交部的研究人员,以及阿曼苏丹卡布斯大学、天宫大学和中国厦门大学的研究人员。

这项研究是由美国国家航空航天局地球科学,戈登和贝蒂摩尔基金会和苏丹卡布斯文化中心资助的。

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