海洋变暖可能以不可预见的方式改变海洋生态系统

罗格斯大学的一项新研究表明,由于气候变化导致的海洋变暖将意味着未来可捕捞的高产鱼类物种将减少。该研究发现,随着温度变暖,捕食者-猎物的相互作用将阻止物种跟上它们赖以生存的条件。

这项新研究发表在该杂志上英国皇家学会学报B,海洋健康状况好坏参半。随着气候变暖,不仅大型物种和具有重要商业意义的渔业将脱离它们的历史活动范围,而且即使在新的地理活动范围内,它们也可能不会那么丰富。例如,大西洋的鳕鱼渔民在200年后可能仍能找到鱼,但数量明显减少。

“从渔业的角度来看,这表明,虽然我们今天捕捞的物种明天还会存在,但它们的数量不会和现在一样多。在这种情况下,过度捕捞变得更容易,因为人口增长率很低。”该研究的合著者、罗格斯大学生态、进化和自然资源系副教授马林·平斯基说。“气候变暖加上食物网的动态变化,就像把海洋生物多样性放进了搅拌机。”

以前关于栖息地范围变化的研究主要集中在气候变化对单个物种的直接影响上。虽然这些“一次一个”的物种预测提供了对变暖世界中海洋群落组成的深入了解,但它们在很大程度上没有考虑到食物网的相互作用将如何影响变化的速度。

这项新研究着眼于营养相互作用——一个物种以牺牲另一个物种为代价获得营养的过程——以及其他食物网动态,以确定气候变化如何影响物种的活动范围。

利用复杂的计算机模型,研究人员确定,捕食者-猎物的相互作用导致许多物种,特别是大型捕食者,比气候变化更慢地改变它们的活动范围。

“该模型表明,在未来200年的变暖中,物种将不断重组,并在改变其活动范围的过程中。”该研究的第一作者E. W. Tekwa说,他曾是罗格斯大学生态学、进化论和自然资源领域的博士后,目前在英属哥伦比亚大学工作。“即使在200年后,海洋物种仍将落后于温度变化,对于那些处于食物链顶端的海洋物种来说尤其如此。”

随着气候变暖,数以百万计的物种正在向极地迁移,这是地球上生命的戏剧性重组。然而,我们对这些动态的理解在很大程度上忽略了生命的一个关键特征——动物和其他生物必须吃东西。研究人员通过研究对营养的基本需求如何影响物种的运动,填补了这一知识空白。

研究人员开发了一种“空间显式食物网模型”其中包括代谢、体型和最佳温度范围等参数。通过考虑气候变化,他们的模型揭示了动态营养相互作用阻碍了物种对变暖的快速反应能力。他们还发现,体型较大的顶级掠食者比体型较小的猎物在历史栖息地停留的时间更长,部分原因是新的食物来源到达了它们变暖前的活动范围。

“这些变化将不仅仅发生在一个地方,而是全球性的,平斯基说。“这对海洋生物来说不是好兆头,而且这一影响还没有得到广泛认可。”

来源:https://www.rutgers.edu/

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