阿德莱德大学的科学家们发现,由气候变化引起的海洋温度上升将对海洋生态系统产生严重影响。阿德莱德大学环境研究所的首席作者伊万·纳格尔肯教授表示:“健康的食物链对生态系统至关重要,这样世界的海洋才能继续为人类提供重要的食物来源。”
“温室气体排放正在影响许多海洋物种的健康和生存,因为海水温度和二氧化碳水平不断上升。
“揭示海洋食物网对气候变化的响应是了解生态系统对人类影响脆弱性的关键一步。
“我们的研究表明,海洋变暖重新洗牌了物种群落;杂草状植物物种的丰度增加,但其他物种,特别是无脊椎动物,的丰度下降。”
该团队在期刊《科学》上发表了他们的研究,他们在阿德莱德的西海滩南澳洲科研发展研究所(SARDI)研究基地再现了海湾圣文森特发现的三种主要栖息地的沿岸生态系统。然后将这个再现的生态系统暴露于模拟的海洋酸化和变暖之中。
“我们的研究确定了一个未来的营养金字塔,显示了底层和顶层的生物量扩大,但中心减少,”纳格尔肯教授说。
“这种不寻常的轮廓可能表明海洋生态系统在海水升温之前会损坏并转变为底层厚重的食物链。”
营养金字塔是显示每个营养层次物种生物量的图形示例。健康的营养金字塔通常呈三角形,其中大部分能量储存在最低的营养层次。能量在物种相互捕食的过程中在各个营养层次之间传递。
“当食物网络结构缺乏适应性时,生态系统就缺乏适应全球变化和生态系统退化的能力,”阿德莱德大学环境研究所的合作者和共同作者肖恩·康奈尔教授说。
“无法适应全球变化的海洋食物网显示出所有表明它们将转变为由杂草藻类主导的食物网络的迹象。
“即使在食物网络的底部有更多的植物,这种增加的能量并不向上流向食物网络的顶端。”
未来海洋的进一步变暖和酸化可能会加剧这些影响,从而导致食物网络顶端的物种减少,例如鱼类。
“在生态上可能会跨越一种临界点,到达那时食物网络的顶端将不再受支持,随之会发生一个崩溃,形成更短、底层沉重的营养金字塔。”纳格尔肯教授说。
“除非物种在不久的将来能够对气候压力进行基因适应,否则这将削弱海洋生态系统的健康和可持续性。”