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24小时滚动新闻 发表于  2017-05-12 16:03:16 1793字 ( 0/121)

科学家建微缩模型模拟气候变化

在不久的将来,气候变化将改变我们人类赖以生存的生态系统。然而,面对如此复杂的环境,我们该如何预知事态发展?
来自澳大利亚的科学家给出了答案:通过设计微缩生态系统来模拟气候变化所带来的影响。通过他们的实验,研究人员已经揭露了一些危险的可能性。如果单独研究某一物种,这些危险很有可能被忽视掉。
“如果只是在鱼缸里放一条鱼,观察它在不同温度下的反应,这与现实相比确实是过于简化了。”来自阿德莱德大学的生态学家,同时也是该研究的带头人的Nagelkerken 博士说道。
但是一个完整的自然生态系统由成千上万的物种组成,对它的研究也有一些不便之处。“自然的环境过于复杂,你永远没办法知道你正在观察的这一结果是由哪一个具体因素造成的。”Nagelkerken 博士说道。
在这两种极端中,Nagelkerken 博士和他的同事试图创造一个更为和谐的中间地带。
他们准备了12个小型水池,在每一个水池中注满475加仑海水,创造简单的海洋生态系统。在水池的底部放有沙石和适宜藻类生长的人造水草,在这个“中型实验生态系”中放入当地的甲壳纲动物种和其他以藻类为生的无脊椎动物。此外,为了加入捕食者,水池中还加入了以无脊椎动物为食的长鳍虾虎鱼。
为了测试气候变化的影响,研究人员将三个水池的温度调高五度(未来南澳沿岸水温的保守估计。)
同时,研究团队同样研究了二氧化碳的影响。二氧化碳是全球变暖的重要成因,它在海水中溶解,使其酸性上升,有可能对海洋动植物造成伤害。同时,更多的二氧化碳可以被藻类吸收,从而实现更多的光合作用。
Nagelkerken 博士和他的同事在三个水池中注入二氧化碳,使海水温度与现实海水温度持平。在另外三个水池中,研究人员既升高水温,也注入二氧化碳。而剩下的三个水池作为基准,保持不变,与其余九个水池中出现的变化进行对照。
Nagelkerken 博士和他的同事发现,仅注入二氧化碳的环境中,食物网的全部三层都分别受益。藻类生长加速,为无脊椎动物提供了更多的食物,从而也为虾虎鱼提供了更多的食物。
然而同时注入二氧化碳和升高水温的情形却不容乐观——尽管可以食用的海藻更多了,无脊椎动物的生长却并没有得到促进。或许因为当水温更高时,藻类中所含的营养下降,又或许在更高的水温中,无脊椎动物的生长发展面对着更多的压力。
与此同时,无脊椎动物也面临着更多来自捕食者的压力。更高的水温加速了虾虎鱼的新陈代谢,使他们更容易变得饥饿,吞食更多无脊椎动物。承受着来自上下的两股侵袭,无脊椎动物的数量锐减。
在之前的研究中,Nagelkerken 博士和他的同事也曾发表研究,证明海水酸化影响鱼类的捕食能力。在这项研究中,研究人员将一种鲨鱼饲养在温暖且酸化的海中,他们发现在这样的环境下,鲨鱼捕食更多的海胆——海水升温后,鲨鱼开始捕食的许多物种之一。
但在对被捕食物种的监测和研究并不是特别成功,这很大程度上由于海水中化学成分的变化影响了它们的神经系统。
这些实验的结果相当不容乐观,Nagelkerken 博士说道。不仅仅是对于海洋生态系统而言,对于全球依赖鱼类来获取人体所需蛋白质的三十一亿人来说也是同样不利。循着食物链越向上,食物供需间的关系就越不协调。而我们人类捕食的,正是这些在海洋食物链高层的鱼类。
对于不同的生态系统,不同鱼类的脆弱程度也不尽相同。Nagelkerken 博士希望他和他的同事在进行的研究能够激发其他的研究人员来复制相同的模式,研究其他物种的生存状况。
英属哥伦比亚大学的生态学家欧康纳博士(Dr. O’Connor)说道,这类型实验是理解自然生态变化的关键手段,Nagelkerken 博士的研究并不是对未来的预测,而是有效证实了如果海水持续暖化和酸化,食物链必将重组这一事实。(孙悦编译自《纽约时报》)

阅读全文:http://usa.people.com.cn/GB/n1/2017/0512/c241376-29272114.html

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