地球与环境 2022-07-05 08:39

图片:大西洋东北部浮冰上的成年竖琴海豹和幼崽©Michael Poltermann, IMR,挪威

利物浦大学海洋科学家的研究发现,至少从20世纪50年代开始,巴伦支海的食物网就受到气候变化的影响。

这项研究涉及利物浦大学、圣安德鲁斯大学、国家海洋学中心和挪威海洋研究所的研究人员,他们使用了格陵兰海豹的牙齿档案、通过遥测和全球数值模型获得的海豹迁徙模式信息,为了解北极生态系统如何在十年时间尺度上响应气候变化提供了新的视角。

竖琴海豹是依赖冰的捕食者,被认为是生态系统健康的优秀指示器。挪威的合作者提供了可以追溯到20世纪50年代的竖琴海豹牙齿档案。密封牙齿就像树木的年轮,每年都会沉积一层一层的象牙质,从而确定一个人的年龄。

利用利物浦大学(LIFER)的分析设备,这些牙本质层的尖端生物标志物分析允许按时间顺序重建自20世纪50年代以来北极海洋生态系统的关键属性。

这项研究发表在《全球变化生物学》杂志上,利用模型模拟揭示了这些几十年的趋势是由北大西洋人为氮沉积的增加及其随后向北极的运输,以及北极地区生产力的增加所驱动的。最终,研究结果表明,巴伦支海生态系统受到人类活动的影响至少已有60年(自20世纪50年代以来),超出了卫星和直接海洋学观测可获得的时间范围。

这项研究由Camille de la Vega博士和Pearse Buchanan博士共同领导,他们是nerc资助的ARISE项目的博士后研究员。

Camille de la Vega博士是利物浦ARISE项目的一名研究人员,目前在德国工作。他说:“生物标记物是分析食物网的有力工具,能够利用密封牙齿的档案重建食物网的属性,这让人们对生态系统如何在直接观察无法理解的时间尺度上做出反应有了新的认识。”我们现在将扩展这项研究,考虑海豹营养位置的年代际趋势。”

利物浦大学ARISE项目的PDRA皮尔斯·布坎南博士说:“我们的研究结果突出了北极和其他海洋盆地之间的联系,并表明,在考虑气候变化对海洋生态系统的影响时,我们需要超越特定的海洋区域。”

利物浦大学地球、海洋和生态科学系的海洋生物学家雷切尔·杰弗里斯博士说:“对格陵兰海豹牙齿的生物标记物分析为环境变化对北极的影响提供了新的见解。”本文分析的基础是一组独特的长期档案样本,只有通过国际合作才能获得。现在我们已经在利物浦建立了这种新的能力,我们现在可以自信地利用生物组织档案,在暴露于环境变化的整个环境中重建过去的生态系统动态。”

论文《海豹齿记录的巴伦支海几十年的环境变化》(doi: 10.1111/gcb.16138)发表在《全球变化生物学》杂志上。

该项目由nerc资助,由地球、海洋和生态科学系的Claire Mahaffey教授领导,是一个为期五年的研究项目。


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