钧研实验室生物测试光度计

只看温度远远不够!新研究揭示,这两个因素才是冷水珊瑚保护的关键

钧研实验室

在漆黑寒冷的深海,冷水珊瑚就像沉默的 “深海建筑师”,用数百年的时间搭建起复杂的三维栖息地,成为无数深海生物的庇护所。但气候变化的阴影,正在一步步逼近这些隐秘的深海居民。

 

一直以来,科学家们在预测海洋物种的分布变化时,往往最关注海洋变暖的影响,温度几乎成了物种分布模型里的 “唯一主角”。但我们是不是漏掉了什么?

 

近日,中国科学院南海海洋研究所林强研究员团队的最新研究,终于补上了这块关键的拼图 —— 他们首次系统评估了海洋酸化与缺氧这两个被长期忽视的胁迫因素,对全球冷水珊瑚未来分布的影响,相关成果发表于国际海洋学顶级期刊《湖沼学与海洋学》(Limnology And Oceanography)。

 我国科学家在南海发现的冷水珊瑚群实拍 | 来源:新华网

 

气候变化从来不是单一的影响,它通过海洋变暖、酸化、缺氧等多重途径,重塑着全球海洋生物的地理分布格局。

我们已经太熟悉海洋变暖的影响,但海洋酸化和缺氧这两个因素,却长期被物种分布模型研究忽视。前者会削弱生物的钙化能力与生理调节功能,后者则会限制生物的有氧代谢与能量供应,两者形成的协同胁迫,正在共同压缩海洋生物的生态位宽度,加速敏感种群的衰退,深刻改变着深海生态系统的结构。

 

为了揭开这两个因素的真实影响,研究团队选取了全球 256 种冷水珊瑚作为研究对象。在前期的野外调查与数据采集阶段,团队依托 \\“深海勇士号” 载人深潜器、遥控水下机器人(ROV)以及标准化拖网采样系统 \\,完成了大范围的冷水珊瑚分布核查与样本采集;同时,借助搭载了CTD 温盐深仪、深海 pH 传感器、溶解氧传感器的原位观测设备,科研人员获取了不同海域的温度、酸碱度、溶解氧等多维度环境原位数据。

 

回到实验室后,研究人员进一步利用溶解性无机碳分析仪、总碱度滴定仪、分光光度法海水 pH 分析仪等专业设备,对采集的海水样本进行了精准的理化参数测定,确保了后续模型输入数据的可靠性。

 

在此基础上,团队分别构建了两组物种分布模型:一组仅包含传统的温度等环境因子,另一组则额外纳入了 pH 值与溶解氧这两个关键的胁迫因子,通过对比两组模型的预测结果,来量化酸化与缺氧对冷水珊瑚分布的约束效应。

 过往海洋物种分布模型研究的因子使用统计,可见绝大多数研究都未同时纳入 pH 与溶解氧因子 | 来源:中国科学院南海海洋研究所

 

研究结果显示,两组模型的预测结果出现了明显的差异,这直接证明了酸化和缺氧对冷水珊瑚的分布存在不可忽视的约束作用。

 

在全球尺度上,两组模型对物种丰富度的整体预测结果呈现出高度相关性,但在全球约三分之一的海域,两者的空间分布预测格局出现了显著的差异 —— 这意味着,在这些区域,如果我们只考虑温度的影响,会完全误判冷水珊瑚的真实适宜栖息地。

 两类物种分布模型对冷水珊瑚物种丰富度的预测结果对比 | 来源:中国科学院南海海洋研究所

更值得警惕的是,无论是中等排放路径(SSP2-4.5)还是高排放路径(SSP5-8.5),也无论假设冷水珊瑚完全无法扩散、还是可以无限扩散,纳入了酸化与缺氧因子的模型,都一致预测了更严峻的未来:冷水珊瑚的适宜分布范围,将会出现更大幅度的缩减。

 

总体来看,和只考虑温度等传统因子的模型相比,纳入了 pH 与溶解氧的模型,预测的气候变化导致的冷水珊瑚分布范围损失,平均高出了16.8%

 不同排放与扩散情景下,两类模型预测的冷水珊瑚分布范围变化 | 来源:中国科学院南海海洋研究所

 

这个结果给我们敲响了警钟:预测因子的选择,直接决定了我们对生物多样性评估的可靠程度。

 

当我们把酸化和缺氧这两个关键的胁迫因子纳入模型后,不仅预测结果发生了明显的改变,连我们之前认定的 “未来气候避难所”—— 也就是那些原本以为可以让冷水珊瑚在气候变化中存活下来的区域,也随之发生了变化。

 

这意味着,如果我们在物种分布预测中,过度依赖温度这单一变量,根本没办法全面反映物种对复杂环境的真实响应,最终只会让我们的保护决策出现偏差,甚至可能错过那些真正需要保护的区域。

 

研究团队指出,未来的生物多样性评估,需要针对目标类群,系统整合那些有明确生理生态学意义的环境变量,只有这样,才能提高评估的稳健性,为海洋保护规划提供更可靠的科学依据,才能在快速变化的海洋环境里,真正保护好这些深海的 “建筑师”,守护好脆弱的深海生态系统。

相关推荐

生物扫描电镜(SEM)

生物扫描电镜(SEM)

¥350
超微量分光光度计

超微量分光光度计

¥
总有机碳分析仪(TOC)

总有机碳分析仪(TOC)

¥80