新的研究表明,由于氣候變化,海洋"黃昏區(qū)"的生命可能會(huì)急劇減少。處于200至1000米(650至3300英尺)深處的"黃昏區(qū)"得到的光線非常少,但卻是各種生物和數(shù)十億噸有機(jī)物的家園。這項(xiàng)新的研究警告說,氣候變化可能會(huì)在本世紀(jì)末導(dǎo)致黃昏地帶的生命減少20-40%。
而在一個(gè)高排放的未來,黃昏區(qū)的生命可能在150年內(nèi)嚴(yán)重枯竭,幾千年內(nèi)都不會(huì)恢復(fù)。
來自??巳卮髮W(xué)的凱瑟琳-克萊頓博士是這項(xiàng)研究的主要作者,他說:"我們對(duì)海洋黃昏區(qū)的了解仍然相對(duì)較少,但利用過去的證據(jù),我們可以了解未來可能發(fā)生的情況。"
由古生物學(xué)家和海洋模型專家組成的研究小組,利用海洋沉積物中保存的微觀貝殼的記錄,研究了在過去的溫暖氣候中,黃昏區(qū)的生命有多豐富。
領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的卡迪夫大學(xué)的保羅-皮爾森教授說:"我們研究了地球過去的兩個(gè)溫暖時(shí)期,大約5000萬年前和1500萬年前。
"我們發(fā)現(xiàn),黃昏地帶并不總是一個(gè)充滿生命的豐富棲息地。在這些溫暖的時(shí)期,生活在黃昏區(qū)的生物要少得多,因?yàn)閺谋韺铀蜻\(yùn)來的食物要少得多"。
黃昏區(qū)的動(dòng)物主要以從海洋表面沉降下來的有機(jī)物顆粒為食。該研究表明,在過去比較溫暖的海洋中,這種有機(jī)物被細(xì)菌降解的速度要快得多--這意味著到達(dá)黃昏區(qū)的食物要少得多。
Crichton博士說:"豐富多樣的黃昏區(qū)生命是在過去的幾百萬年里演化出來的,當(dāng)時(shí)海水已經(jīng)冷卻到足以像冰箱一樣,將食物保存得更久,并改善條件,使生命得以繁衍。"
這促使研究人員問,在未來更溫暖的世界里,黃昏區(qū)的生命會(huì)發(fā)生什么。結(jié)合過去溫暖時(shí)期的證據(jù)和地球系統(tǒng)模型的模擬,他們模擬了現(xiàn)在在黃昏地帶可能發(fā)生的情況,以及由于溫室氣體排放導(dǎo)致的氣候變暖,在未來幾十年、幾個(gè)世紀(jì)和幾千年可能發(fā)生的情況。
"我們的發(fā)現(xiàn)表明,重大的變化可能已經(jīng)在進(jìn)行中,"Crichton博士說。"除非我們迅速減少溫室氣體排放,否則這可能導(dǎo)致許多黃昏地帶的生命在150年內(nèi)消失或滅絕,并在此后產(chǎn)生跨越千年的影響。
"即使是低排放的未來也可能有重大影響,但這將遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有中度和高度排放的情況那么嚴(yán)重。我們的研究是找出這種海洋棲息地可能對(duì)氣候變暖有多大脆弱性的第一步"。
該研究的三種排放情景是基于2010年之后的二氧化
碳排放總量。"低"是6250億噸,"中"是25000億噸,"高"是5萬億噸。
作為背景,全球碳預(yù)算(由埃克塞特大學(xué)領(lǐng)導(dǎo))估計(jì)僅在2022年,全球二氧化碳總排放量為406億噸。
從2010年到22年,每年的排放量都接近400億噸,因此該研究的"低"方案的大部分二氧化碳(約5000億噸)已經(jīng)被排放了。
按照目前的速度,"中等"情景將在50年后達(dá)到,而"高"情景將在一個(gè)多世紀(jì)后達(dá)到。
利物浦大學(xué)的Jamie Wilson博士說:"黃昏區(qū)在海洋的碳循環(huán)中起著重要的作用,因?yàn)楦∮沃参镂盏拇蟛糠侄趸甲罱K都會(huì)在那里,因?yàn)樗鼈兊臍埡?huì)從海洋表面沉降下來。預(yù)測(cè)碳的這種運(yùn)動(dòng)在未來可能發(fā)生的變化的挑戰(zhàn)之一是,在現(xiàn)代海洋中有許多過程需要解開。通過回顧過去溫暖時(shí)期的黃昏地帶,我們可以確定最重要的過程,并利用這些過程來預(yù)測(cè)未來。我們發(fā)現(xiàn),這種碳的自然循環(huán)很可能已經(jīng)在發(fā)生變化,并可能在未來很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)受到干擾。"
為了增加對(duì)海洋黃昏區(qū)的了解,聯(lián)合國(guó)設(shè)立了一個(gè)項(xiàng)目(JETZON)。研究人員指出:"幾乎從任何角度來看,人們對(duì)它都知之甚少。然而,它可能包含了世界上最大的和開發(fā)最少的魚群,并且回收了~80%的從富饒的表層水域沉入的有機(jī)物質(zhì)"。
這篇發(fā)表在《自然通訊》雜志上的論文題為:"地質(zhì)學(xué)的過去可以告訴我們關(guān)于海洋黃昏區(qū)的未來"。