为什么北极海冰融化,有些地方的生物在疯狂生长,另一些地方却开始断粮?科学家追踪了二十年的营养盐数据,发现了一个正在重塑整个北极食物网的关键转折。
过去人们普遍认为,海冰融化会让更多阳光照进北冰洋,浮游植物会因此蓬勃生长,进而带动整个海洋食物链的繁荣。卫星测量到的叶绿素浓度显示,北极海域的藻华规模确实屡创新高。但英国爱丁堡大学的拉贾·加内什拉姆和他的同事们追踪了1998年至2023年间破冰船在格陵兰海与斯瓦尔巴群岛之间的弗拉姆海峡采集的营养盐数据,发现了一个完全不同的故事。
自2009年起,北极许多区域的浮游植物总体增长速度开始放缓,在大西洋一侧甚至进入了下降通道。加内什拉姆团队的研究指出,问题出在太平洋一侧的楚科奇海。大量来自太平洋、经白令海峡流入的硝酸盐,在楚科奇海就被急剧消耗掉了。这个时间点恰好与北极海冰面积进入“体制转换”、出现大幅退缩的阶段吻合。
海冰退缩让楚科奇海的表层水体接触到了前所未有的充足阳光。浮游植物疯狂繁殖、死亡,然后沉入海底。在海底沉积物中,好氧细菌和古菌开始分解这些有机物,消耗水中的氧气。当有限的氧气被耗尽后,厌氧微生物接着上阵,它们分解死亡浮游植物的过程中,会大量消耗水体里剩余的硝酸盐。等到这股洋流携带着其余的水体抵达弗拉姆海峡等北极其他区域时,硝酸盐这种关键营养盐已经所剩无几。
氮是植物生长必需的三大核心营养元素之一,不管是花园里的花、农田里的庄稼,还是海洋中的浮游植物,都离不开它。太平洋海水通过白令海峡将硝酸盐带入楚科奇海,洋流再把这些硝酸盐带往北极各地,最终主要经由弗拉姆海峡进入大西洋。但如今,这条营养输送链条在起点的楚科奇海就几乎被截断了。
这种变化已经彻底改写了弗拉姆海峡浮游植物的种群结构。那些依赖丰富硝酸盐才能大量繁殖的硅藻,已经不再是这片水域的优势物种。取而代之的是微型浮游生物,它们更擅长从细菌产生的铵中获取氮元素。整个生态系统的基础正在重新洗牌。
加内什拉姆表示,北极变暖“不仅仅是海冰减少和气温升高那么简单,它要复杂得多。它正在对生态系统产生影响”。他指出,“这对我们的食物资源产生了我们尚未完全理解的影响,无论是北极内部还是我们家门口的北大西洋”。这些变化最终可能波及海豹、北极熊,甚至北大西洋的商业鱼类。
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