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李超伦:南极磷虾——南极生态系统的支柱
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编辑按:为庆祝中国第25次南极科考队正在进行冰穹A地区建设昆仑站,中国国家地理网打造“触摸南极”专题,从科学的角度,全方位地诠释南极科考从无到有、从小到大、从大到强的历史与现状。我们为什么要去南极?中国为何能抢占南极最高点?《南极条约》50周年面临修订会,南极国际局势会发生什么变化,为什么说南极科学研究与地球及人类的未来如此接近?对于普通公众去南极旅行,各界专家怎么看?……分析高端的国际南极战略,讲述南极探险的精彩故事,解释普通公众的南极问题,中国国家地理网隆重推出:“触摸南极—— 距中国很远, 离未来很近” 。

  采访整理/中国国家地理网 吕振勇

  南极是地球上唯一一个至今没有人居住的大陆,由于海拔高,空气稀薄,再加上冰雪表面对太阳辐射的反射等,使得南极大陆成为世界上最为寒冷的地区,并且经常有风力高达12级的暴风雪在这片大陆上肆虐。然而尽管如此,还有一些顽强的生物选择了这片荒凉的大陆世代生存。周围海域的海藻、磷虾以及南极大陆的企鹅、海鸟、海豹等极低生物共同维系着南极这片白色大陆的生态平衡。

  由于气候变化、人类活动的影响,南极生态不断恶化,企鹅、海豹等极地动物也都面临着生存危机。关于南极磷虾与南极生态系统关系,我们采访了中国科学院海洋研究所的专家李超伦研究员,李超伦多年从事海洋生态学和浮游动物方面的研究,曾两次赴南极实地考察。

  据李超伦研究员介绍,南极生态系统相对来说比较简单,南极动物的主要食物来源来自于海洋中的生物。南极磷虾是地球上多细胞生物中生物量最大、繁衍最成功的生物,是整个南大洋生态系统中大型动物赖以生存的基础,其现存量达到6.5——10亿吨。南极磷虾在维持整个南极海洋生态平衡中起着重要的作用,在南极海洋中,大量的浮游硅藻是磷虾丰富的食物来源,南极磷虾同时又是南极鲸类、海豹等哺乳动物和无数企鹅、巨海燕等南极海鸟的主要食物。因而,南极磷虾是南极海洋生物食物链中连接低等植物和高等动物之间的关键环节,其种群变动将直接影响整个南大洋生态系统的变化。科学家们把南极海洋中各类生物的依赖关系绘成一幅金字塔图形:鲸类等哺乳动物位于金字塔顶,数量庞大的海洋浮游植物就是金字塔巨大的塔基,而磷虾则是支撑塔顶的中间塔层。

  上个世纪由于人类对南极鲸类的过量捕杀,曾一度造成磷虾数量的急剧增长,从而抑制了南大洋浮游植物的发展,导致海洋生态系统严重失衡。以磷虾为主体的海洋浮游甲壳动物,担当着养活南极鲸、海豹、各种鱼类,以及包括企鹅在内的绝大多数南极海鸟的生计的重任。所以,当南极磷虾面临危机或者被人们过度捕捞时,这实际上等于是将南极海洋生物食物链拦腰切断,鲸类、海豹、鱼类和海鸟等以南极磷虾为食物的大型南极动物可能被置于死地,使南大洋生态系统崩溃。

  近十年来,采用基于生态系统方法进行渔业管理的重要性越来越被关注。南极海洋资源保存委员会(CCAMLR)对南极磷虾的渔业管理就是基于上述生态系统,以依赖南极磷虾生存的捕食者作为指示种,来估计捕食者的变化是否是由南极磷虾的捕捞造成的,从而监测南大洋生态系统的变化。

  南大洋生态系统的变化又与全球变化密切相关,因此南极大磷虾的研究是全球变化研究的一个窗口。自1900年以来,全球温度上升了2℃,气候变化对南极海域产生了深刻的影响。温度上升使南极海冰明显消退,特别是南极磷虾的主要产地——南极半岛,海冰冰期及厚度明显缩减。冬季海冰可以为南极磷虾提供觅食栖息、躲避敌害的场所,因此海冰的减少会对南极磷虾种群的生存和发展产生很大的影响,最终威胁到其捕食者鲸鱼、海豹、企鹅及海鸟等大型南极动物。另一方面,二氧化碳融入海水使海水酸化,导致海水的化学环境改变,温盐异常,这会引起浮游藻类发生改变,适合南极磷虾摄食的藻类大量减少,导致南极磷虾量下降。20世界70年代以来,南极半岛的磷虾明显减少,科学家们认为80%的南极磷虾减少是由全球变暖引起的。

  另外,南极磷虾对于移除二氧化碳起着重要的作用。浮游藻类固定溶解在海水中的二氧化碳,南极磷虾摄食大量富含碳的浮游藻类,它们在躲避捕食者时向深层海水迁移,从而将温室气体二氧化碳以有机碳的形式向海底输送。

  

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