美國(guó)弗吉尼亞海洋科學(xué)研究所日前在《自然通訊》發(fā)表文章稱，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期對(duì)南極半島西部氣候變暖與海洋生物關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn)，風(fēng)速、海冰覆蓋面積等物理因素的變化會(huì)對(duì)食物鏈造成影響，影響范圍覆蓋單細(xì)胞海藻到高等生物企鵝。

　　帕爾默站是美國(guó)在南極的三座研究站之一。按照帕爾默長(zhǎng)期生態(tài)研究計(jì)劃，科研人員每年都沿南極洲西部進(jìn)行船載調(diào)查，范圍包括在帕爾默科研站附近的海域。參與研究計(jì)劃的科學(xué)家自1990年開(kāi)始關(guān)注該區(qū)域。此次研究的參與者都是帕爾默長(zhǎng)期生態(tài)研究計(jì)劃的成員。

　　南極西部是地球上最快暖化的地區(qū)，過(guò)去50年里該地區(qū)的冬季氣溫上升了11華氏度。帕爾默科研站黛博拉·斯坦伯格(Deborah Steinberg)教授說(shuō)，目前海洋研究人員獲得了有足夠信息和時(shí)間跨度的數(shù)據(jù)集，進(jìn)而能夠揭示氣候變化信號(hào)如何通過(guò)極地食物網(wǎng)進(jìn)行反饋。她說(shuō)：“這體現(xiàn)了長(zhǎng)期生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的重要性。它能夠提供所需的數(shù)據(jù)，將信號(hào)從噪聲中分離出來(lái)，同時(shí)能夠確定動(dòng)植物在自然環(huán)境中以及彼此之間的相互影響。由于氣候變暖持續(xù)影響著極地海洋生態(tài)系統(tǒng)，這項(xiàng)研究的發(fā)現(xiàn)將十分重要。”

　　研究小組發(fā)現(xiàn)，作為一種小型浮游植物，海藻能進(jìn)行光合作用，支持著整個(gè)極地食物網(wǎng)。而在南極西部的海域里，每4至6年海藻數(shù)量將達(dá)到一次峰值。海藻爆發(fā)與“南半球環(huán)狀模”處于負(fù)位相有關(guān)。南半球環(huán)狀模是地球中緯度和南極之間大氣氣壓變化的“蹺蹺板”結(jié)構(gòu)。南半球環(huán)狀模處于負(fù)位相的冬季，冷空氣南侵至南極增加了冬季的冰面面積，而到春夏季節(jié)，冷空氣急劇減少又延遲了冰面的融化。

　　研究參與者國(guó)家海洋與大氣管理局海洋漁業(yè)處文森特·薩巴(Vincent Saba)博士說(shuō)：“多風(fēng)寒冷的冬季海冰面積偏大，之后溫暖的春季有利于南極半島西部夏季的水層保持穩(wěn)定。”在穩(wěn)定分層的水層之上漂浮著融冰，形成上層鹽度低而下層鹽度高的梯度。小型植物能夠更加靠近陽(yáng)光照射的表面并且能從融冰中獲取生長(zhǎng)所需的鐵，從而導(dǎo)致浮游植物迅速生長(zhǎng)。

　　根據(jù)研究小組的采樣結(jié)果，該地區(qū)周期性、由氣候?qū)е碌母∮沃参锛ぴ鍪橇孜r大量繁殖的關(guān)鍵。而阿德利企鵝和南極食物網(wǎng)中其他高等動(dòng)物都依賴捕食磷蝦來(lái)生存繁殖。薩巴解釋說(shuō)：“當(dāng)氣候條件處于南半球環(huán)狀模負(fù)位相和穩(wěn)定水層的時(shí)候，浮游植物和磷蝦大量生長(zhǎng)繁殖，阿德利企鵝就不用遠(yuǎn)行覓食。但當(dāng)南半球環(huán)狀模處于正位相時(shí)，西北方向吹來(lái)的暖空氣到達(dá)南極半島地區(qū)，導(dǎo)致海冰面積減少、水層不穩(wěn)定，這些都不利于浮游植物和磷蝦的大規(guī)模生長(zhǎng)繁殖。企鵝將不得不到遠(yuǎn)處覓食，而企鵝幼崽得到的食物也會(huì)減少，這將降低企鵝繁殖的成功率。”

　　自1974年以來(lái)，帕爾默科研站附近的阿德利企鵝數(shù)量下降了85%。盡管研究人員表示，如果將企鵝數(shù)量下降歸因于氣候?qū)е碌牧孜r數(shù)量減少，證據(jù)尚不充分，但由于氣候模型預(yù)測(cè)未來(lái)一百年內(nèi)南半球環(huán)狀模處于正位相的發(fā)生概率將增加，研究人員還是對(duì)此表示擔(dān)憂。

　　薩巴說(shuō)：“根據(jù)全球氣候模型模擬到2100年‘一切正常’的排放情景假設(shè)，全球氣溫和南半球環(huán)狀模正相位發(fā)生頻率將進(jìn)一步增加。即便有一個(gè)南半球環(huán)狀模正相位的時(shí)間超過(guò)磷蝦的生命周期，那也將對(duì)磷蝦的數(shù)量造成毀滅性的打擊。”