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在不久的將來,氣候變化將改變人類賴以生存的生態系統。然而,面對如此復雜的環境,我們如何預測事件的發展?
來自澳大利亞的科學家給出了答案:通過設計一個微型生態系統來模擬氣候變化的影響。通過他們的實驗,研究人員暴露了一些危險的可能性。如果我們單獨研究一個物種,這些風險很可能被忽略。
“如果只是把一條魚放在魚缸里,觀察它在不同溫度下的反應,與現實相比真的太簡化了?!卑⒌氯R德大學的生態學家、這項研究的領導者內格爾肯博士說。
但是一個完整的自然生態系統是由數以千計的物種組成的,其研究存在一些不便之處?!白匀画h境太復雜了,你永遠無法知道是哪個具體因素導致了你正在觀察的結果?!眱雀駹柨喜┦空f。
在這兩個極端中,nagelkerken博士和他的同事試圖創造一個更加和諧的中間地帶。
他們準備了12個小水池,每個水池都裝滿了475加侖的海水,創造了一個簡單的海洋生態系統。在池底放置適合藻類生長的沙子和人工水生植物,在這個“中型實驗生態系統”中放置當地的甲殼類動物和其他以藻類為食的無脊椎動物。另外,為了加入捕食者,池里還加入了以無脊椎動物為食的長鰭蝦虎魚。
為了測試氣候變化的影響,研究人員將三個水池的溫度提高了5度(對未來南澳大利亞海岸水溫的保守估計)。(
同時,研究小組還研究了二氧化碳的影響。二氧化碳是全球變暖的重要原因。溶解在海水中,使其酸度上升,可能對海洋動植物造成危害。同時,藻類可以吸收更多的二氧化碳,從而實現更多的光合作用。
nagelkerken博士和他的同事將二氧化碳注入三個水池,使海水溫度與實際海水溫度相等。在另外三個水池中,研究人員既提高了水溫,又注入了二氧化碳。而其余三個人才庫用作基準,這些基準保持不變,并與其余九個人才庫的變化進行比較。
nagelkerken博士和他的同事發現,在只注入二氧化碳的環境中,食物網的所有三層都分別受益。藻類生長加快,為無脊椎動物提供了更多的食物,從而為蝦虎魚提供了更多的食物。
但同時注入二氧化碳和升高水溫的情況并不樂觀——雖然食用藻類較多,但無脊椎動物的生長并沒有得到促進??赡苁且驗樗疁卦礁?,藻類中的營養越少,也可能是無脊椎動物的生長發育在水溫越高的情況下面臨的壓力越大。
與此同時,無脊椎動物也面臨著更多來自捕食者的壓力。較高的水溫加速了蝦虎魚的新陳代謝,使其更容易饑餓,吞食更多的無脊椎動物。遭受上下兩次攻擊,無脊椎動物數量銳減。
在之前的研究中,nagelkerken博士和他的同事也發表了研究,證明海水酸化影響了魚類的捕食能力。在這項研究中,研究人員在溫暖酸化的海洋中飼養了一只鯊魚。他們發現鯊魚捕食更多的海膽——這是海水變暖后鯊魚開始捕食的眾多物種之一。
然而,對捕獲的食物種類的監測和研究并不特別成功,這很大程度上是由于海水中化學成分的變化影響了它們的神經系統。
nagelkerken博士說,這些實驗的結果相當悲觀。不僅對海洋生態系統如此,對世界上31億依靠魚類獲取人體所需蛋白質的人也是如此。食物鏈越往上,糧食供求關系越不協調。我們人類在海洋食物鏈的頂端捕食這些魚。
對于不同的生態系統,不同魚類的脆弱性是不同的。nagelkerken博士希望他和他的同事們正在進行的研究將激勵其他研究人員復制相同的模型,并研究其他物種的生活條件。
不列顛哥倫比亞大學的生態學家奧康納博士說,這種實驗是理解自然生態變化的關鍵手段。nagelkerken博士的研究不是對未來的預測,而是對以下事實的有效證實:如果海水繼續升溫和酸化,食物鏈將會重組。(孫悅編自《紐約時報》)
編輯:關昊