英国研究揭示北大西洋浮游植物丰度的变化

2022年7月25日，《通讯-地球与环境》（Communications Earth & Environment）刊登了一项由普利茅斯海洋实验室（Plymouth Marine Laboratory）牵头完成的新研究，揭示了在气候变化和北大西洋变暖的驱动下，过去60年北大西洋浮游植物丰度的巨大变化。

研究人员以硅藻为研究重点。作为主要的浮游植物群，硅藻对光合作用的贡献量约为1/5，每年提供约30%~40%的全球海洋初级生产力。因此，硅藻对海洋初级生产力和海洋碳循环而言非常重要。在北大西洋及其邻近海域，初级生产力主要由硅藻驱动，硅藻每年春季都会产生大面积藻华，覆盖整个海洋，并为具有较高生产力的海洋食物网提供动力。硅藻还将其产生的大部分能量以碳的形式转移到深海，从而促进了大气中的碳吸收。该研究表明，数10年尺度上的人为气候变暖和气候变化（包括自然气候振荡和风）对北大西洋浮游植物的生产力和时空变化产生了重要影响。研究人员利用北大西洋和北海的数10年尺度（超过60年）硅藻丰度数据，揭示了硅藻与气候变化在这些尺度上的显著时空相关性。研究人员还分别调查了50种浮游植物物种，从而在物种层面研究季节和生命周期（物候）模式。研究发现，气候变暖对北大西洋硅藻和物种的总丰度有着巨大的影响。

该研究发现，在北部生态系统中，硅藻数量有所增加，但在偏南部的生态系统中，硅藻的数量有所减少。此外，硅藻丰度的主要阶段变化与20世纪90年代中期以后大西洋气候变化的数10年趋势同步。就整个研究领域而言，春季和秋季浮游植物生物量（以硅藻为主）随着较冷地区温度的升高而增加，而在温度较高地区，浮游植物生物量则有所下降。这可能是较冷地区温度升高导致浮游植物代谢速度加快所致，与此同时，温度较高地区的营养物供应减少，因为变暖可加剧分层作用，限制营养物补充，从而限制表层硅藻的生长。研究还发现，北海部分地区的区域性气候变暖与硅藻的增加有关，硅藻则与有害藻华（HABs）有关。在这些地区，硅藻的生长可能受到温度的推动，因为这些区域不受分层作用和养分供应的抑制。北大西洋海洋食物网中这一基本初级生产者的显著变化将对海洋中的鱼类和鲸鱼等海洋生物产生持续影响。

转载本文请注明来源及作者：《资源环境动态监测快报》2022年第15期，薛明媚,王金平 编译。