近日，海洋所孫松研究組對南極磷蝦大尺度時空變動提出新的觀點(diǎn)。團(tuán)隊(duì)最新發(fā)表在生態(tài)學(xué)top期刊Limnology and Oceanography的文章顯示，南大洋食物網(wǎng)的關(guān)鍵物種——南極磷蝦通過新的避難所對南大洋主要棲息地快速升溫和海冰減少呈現(xiàn)一定的恢復(fù)力。
人們從100年前的Discovery遠(yuǎn)征南極時代起就認(rèn)為南大洋的大西洋扇區(qū)是南極磷蝦的主要聚集區(qū)（70%的磷蝦種群聚集于此），此區(qū)域也是磷蝦漁業(yè)的主要集中區(qū)。而上世紀(jì)70年代以來的西南極海域的快速變暖使得此區(qū)域磷蝦豐度顯著降低，這也為南大洋的保護(hù)敲響了警鐘。孫松團(tuán)隊(duì)研究顯示，在環(huán)境快速變化的大西洋扇區(qū)磷蝦豐度減少，相對穩(wěn)定的印度洋和太平洋扇區(qū)成為南極磷蝦的避難所，能夠比一個世紀(jì)之前容納更多的磷蝦種群。
南極磷蝦種群的時空變動
南極磷蝦不同扇區(qū)豐度的時間序列變動
南極磷蝦是南大洋高營養(yǎng)級生物的重要餌料，南大洋的漁業(yè)管理和保護(hù)是基于生態(tài)系統(tǒng)和食物網(wǎng)的尺度，這需要科研人員了解南大洋不同區(qū)域食物網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和差異。孫松團(tuán)隊(duì)該項(xiàng)研究還提供了第一份環(huán)南極南極磷蝦同位素基底值，對于開展南大洋食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)及模型研究具有重要科學(xué)價值。
南極磷蝦環(huán)南極穩(wěn)定同位素基準(zhǔn)值
南極磷蝦支撐了南大洋特殊的食物網(wǎng)并且是西南大西洋扇區(qū)商業(yè)捕撈的主要對象。此區(qū)域磷蝦種群是否降低，近二十年存在廣泛爭論，這種不確定性為磷蝦漁業(yè)的管理帶來了大量不便。研究團(tuán)隊(duì)從更廣的環(huán)南極尺度上提供了新的視角，將為南極周邊海洋保護(hù)區(qū)建設(shè)和磷蝦漁業(yè)的合理管理提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。
此項(xiàng)工作由來自中國科學(xué)院海洋研究所、普利茅斯海洋實(shí)驗(yàn)室、英國南極局、那不勒斯動物所和墨西拿大學(xué)的科學(xué)家共同完成，海洋所楊光副研究員為論文第一作者，李超倫研究員為論文通訊作者。研究中，科研人員整合了2013/2014中國第30次南極科學(xué)考察（Discovery航次之后全球唯一一次單季節(jié)環(huán)南極航次）南極磷蝦樣品數(shù)據(jù)、KRILLBASE南極磷蝦數(shù)據(jù)庫（1926-2016）和南極磷蝦穩(wěn)定同位素元數(shù)據(jù)等多個大數(shù)據(jù)庫。
南大洋大多數(shù)浮游動物（包括南極磷蝦）都是環(huán)南極分布的，但是它們的棲息地在不同的扇區(qū)以不同的速度進(jìn)行變化，因此可以將南大洋做為一個天然的實(shí)驗(yàn)場來追蹤不同扇區(qū)南極磷蝦的棲息地變化。文章作者之一，普利茅斯海洋實(shí)驗(yàn)室的著名極地海洋生態(tài)學(xué)家Angus Atkinson認(rèn)為：“這是一個很好的關(guān)于南大洋研究的國際合作范例，由來自不同國家的科學(xué)家共享數(shù)據(jù)和觀點(diǎn)，國際合作對于未來南極的研究、保護(hù)和管理是必須的”。文章另一位共同作者，來自英國南極局的海洋生態(tài)學(xué)家Simeon Hill指出：“南大洋是一個龐大而復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，將多個區(qū)域的多個數(shù)據(jù)資源整合在一起將會利于我們看到整體的畫面，實(shí)際上南大洋的某些區(qū)域已經(jīng)比其他區(qū)域有著更快的變化”。世界自然基金會首席顧問Rod Downie評述該研究時指出：“磷蝦是南大洋的超級英雄，它處于氣候危機(jī)的前線并且為大量的生物包括企鵝、海豹和鯨魚提供了餌料。磷蝦每年固定百萬噸的碳至深海，從而為地球上的生物保持穩(wěn)定的氣候條件。這項(xiàng)工作強(qiáng)調(diào)未來南極變暖的情況下新的區(qū)域可以做為其生境的避難所，確定和保護(hù)這些區(qū)域在今后的南極保護(hù)區(qū)研究是至關(guān)重要的”。
文章發(fā)表后引起廣泛關(guān)注，普利茅斯海洋實(shí)驗(yàn)室、英國南極局、世界自然基金會、Limnology and Oceanography雜志等對此進(jìn)行了聯(lián)合報道。
普利茅斯海洋實(shí)驗(yàn)室報道：
https://www.pml.ac.uk/News_and_media/News/GOOD_NEWS_Habitat_refuges_of_Antarctic_krill_prov
英國南極局對此報道：
https://www.bas.ac.uk/media-post/antarctic-krill-take-refuge-from-climate-change/
世界科技研究新聞資訊網(wǎng)報道：
https://phys.org/news/2020-09-antarctic-krill-refuge-climate.html
上述研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)、國家自然科學(xué)基金、世界自然基金會等項(xiàng)目的支持，相關(guān)成果及鏈接如下：
Guang Yang, Angus Atkinson, Simeon L. Hill, Letterio Guglielmo, Antonia Granata, Chaolun Li (2020) Changing circumpolar distributions and isoscapes of Antarctic krill: Indo-Pacific habitat refuges counter long-term degradation of the Atlantic sector. Limnology and Oceanography, doi: 10.1002/lno.11603.
https://aslopubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/lno.11603
