北京
為什么北極海冰融化，有些地方的生物在瘋狂生長，另一些地方卻開始斷糧？科學(xué)家追蹤了二十年的營養(yǎng)鹽數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了一個正在重塑整個北極食物網(wǎng)的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折。
過去人們普遍認(rèn)為，海冰融化會讓更多陽光照進(jìn)北冰洋，浮游植物會因此蓬勃生長，進(jìn)而帶動整個海洋食物鏈的繁榮。衛(wèi)星測量到的葉綠素濃度顯示，北極海域的藻華規(guī)模確實屢創(chuàng)新高。但英國愛丁堡大學(xué)的拉賈·加內(nèi)什拉姆和他的同事們追蹤了1998年至2023年間破冰船在格陵蘭海與斯瓦爾巴群島之間的弗拉姆海峽采集的營養(yǎng)鹽數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了一個完全不同的故事。
自2009年起，北極許多區(qū)域的浮游植物總體增長速度開始放緩，在大西洋一側(cè)甚至進(jìn)入了下降通道。加內(nèi)什拉姆團(tuán)隊的研究指出，問題出在太平洋一側(cè)的楚科奇海。大量來自太平洋、經(jīng)白令海峽流入的硝酸鹽，在楚科奇海就被急劇消耗掉了。這個時間點恰好與北極海冰面積進(jìn)入“體制轉(zhuǎn)換”、出現(xiàn)大幅退縮的階段吻合。
海冰退縮讓楚科奇海的表層水體接觸到了前所未有的充足陽光。浮游植物瘋狂繁殖、死亡，然后沉入海底。在海底沉積物中，好氧細(xì)菌和古菌開始分解這些有機(jī)物，消耗水中的氧氣。當(dāng)有限的氧氣被耗盡后，厭氧微生物接著上陣，它們分解死亡浮游植物的過程中，會大量消耗水體里剩余的硝酸鹽。等到這股洋流攜帶著其余的水體抵達(dá)弗拉姆海峽等北極其他區(qū)域時，硝酸鹽這種關(guān)鍵營養(yǎng)鹽已經(jīng)所剩無幾。
氮是植物生長必需的三大核心營養(yǎng)元素之一，不管是花園里的花、農(nóng)田里的莊稼，還是海洋中的浮游植物，都離不開它。太平洋海水通過白令海峽將硝酸鹽帶入楚科奇海，洋流再把這些硝酸鹽帶往北極各地，最終主要經(jīng)由弗拉姆海峽進(jìn)入大西洋。但如今，這條營養(yǎng)輸送鏈條在起點的楚科奇海就幾乎被截斷了。
這種變化已經(jīng)徹底改寫了弗拉姆海峽浮游植物的種群結(jié)構(gòu)。那些依賴豐富硝酸鹽才能大量繁殖的硅藻，已經(jīng)不再是這片水域的優(yōu)勢物種。取而代之的是微型浮游生物，它們更擅長從細(xì)菌產(chǎn)生的銨中獲取氮元素。整個生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)正在重新洗牌。
加內(nèi)什拉姆表示，北極變暖“不僅僅是海冰減少和氣溫升高那么簡單，它要復(fù)雜得多。它正在對生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響”。他指出，“這對我們的食物資源產(chǎn)生了我們尚未完全理解的影響，無論是北極內(nèi)部還是我們家門口的北大西洋”。這些變化最終可能波及海豹、北極熊，甚至北大西洋的商業(yè)魚類。
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