北极春季繁茂期提前或影响整个食物链

2011-3-21 10:03 来源: 中国科学院
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  春季来临,气温回暖冰雪消融,而对北极地区来说,这可能意味着繁茂季节越来越提前。据美国物理学家组织网近日报道,一个由美国、葡萄牙和墨西哥等国科研人员组成的联合研究小组根据卫星数据绘制了北极繁茂发生的时间图表,发现一些地区的春季繁茂已经提前了50天,这可能会对整个食物链产生影响。研究发表在3月9日的《全球变化生物学》上。

  北极繁茂是一年一度海洋事件中的关键大事,这一变化支撑着北极地区的食物链和碳循环。论文主要作者、加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究院的马蒂·凯鲁和他的同事根据1997年到2010年的卫星数据,描绘出了海洋的颜色和浮游植物的生长图,并据此分析北极繁茂的时间和区域分布。

  每年春季,处于海洋食物链底层的微小植物——浮游植物最先开始生长繁茂。研究人员发现,最近十多年来,北冰洋浮游植物繁茂的高峰时间越来越提前,某些区域的繁茂高峰甚至已经提前了50天。

  研究人员指出,在早期时候,当冰雪集中的范围开始缩小并融化裂开,北极繁茂基本上就开始了。这在温暖或寒冷的地方都可能发生。在春季繁茂的一到两周内,浮游植物通过光合作用将二氧化碳转化为有机物质,给新鲜的海水带来一个物质高峰。富含大量有机碳的海水涌入海洋生态系统,刺激了海洋浮游动物的生长,而浮游动物又成为鱼类的食物来源。

  浮游植物的光合作用是全球碳循环的重要部分。“春季繁茂为浮游动物、鱼类和海底动物提供了主要食物来源。”马蒂·凯鲁说,目前尚不清楚繁茂时间提前可能会对北极生态系统造成什么影响。

  比如,浮游植物能否满足早期繁茂的需求?能否在生命循环的关键阶段,如孵化期和幼虫发育期免于崩溃?浮游植物作为最初级的食物链供给源头,供需时机不合或错位,也造成了北极地区每年的鱼类市场的变化。“浮游植物繁茂提前的趋势还会扩展到北冰洋其他地区,影响整个食物链。”