海洋热浪给沿海浮游生物带来了问题

世界各地的气温持续上升，北海也不例外。然而，除了这种逐渐变暖之外，日益频繁和强烈的高温事件也对海洋生物产生了影响。

阿尔弗雷德·韦格纳研究所研究机构黑尔戈兰海洋站的研究人员量化了这些热浪的频率和强度及其对浮游生物的影响。

研究人员发现，逐渐变暖会导致物种光谱的显著变化。然而，当加入热浪时，这些变化会被放大。研究结果发表在三份出版物上，最近一份发表在《湖沼学和海洋学》上。早期的一项研究发表在同一期刊上，另一项发表在《动物生态学杂志》上。

从海平面上升和新物种的引入到1962年以来1.9°C的温度上升，有明确证据表明，北海目前的变化速度比几千年来的变化速度更快。

然而，鉴于气候变化是在很长一段时间内发生的——至少从人类的角度来看——这些变化似乎是缓慢而渐进的，也许没有那么严重，因为许多生物可能会逐渐适应。塞德里克·穆尼尔博士说：“然而，这个谜题遗漏了一个关键部分。”。“这就是海洋热浪。”

Meunier在黑尔戈兰海洋站（BAH）研究陆架海洋系统的生态学，该站于1998年成为阿尔弗雷德·韦格纳研究所亥姆霍兹极地和海洋研究中心（AWI）的一部分。Meunier与来自不同学科的研究人员合作，专注于海洋热浪及其对浮游生物的潜在影响。

在这些酷热时期，水温会突然升高——通常是由于之前的大气热浪——并在几天内保持远高于平均温度。鉴于其突发性和强度，研究人员旨在确定这些热浪如何影响生物体。

他们分析了历史测量数据，研究了近几十年来直至今天的热浪频率和强度，并进行了一项研究北海生态系统未来的实验。2024年的论文主要关注过去和现在。第三篇论文通过关注这些热浪的未来影响来完成这一周期。

研究人员的历史分析是由世界上最长、最详细的生态时间序列之一Helgoland Roads完成的。由于众多研究人员的不懈努力，黑尔戈兰岛之路时间序列无缝地记录了自1962年以来的北海远洋生态系统。

生态学家Luis Gimenez博士和他的同事在对温度数据的分析中发现，近几十年来，直到今天，德国湾的海洋热浪发生频率更高，持续时间也更长。这些热浪在夏末更为常见，此时年平均气温最高。

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第二项研究表明，热浪已经对生物体产生了重大影响。另一位BAH研究员Margot Deschamps解释说：“我们已经发现，由于暂时的温度升高，包括桡足类在内的中型浮游动物发生了实质性的变化。”。“一些群体在热浪后被摧毁，至少是暂时的，而另一些群体似乎受益并增殖。”

在第三篇研究文章中，该团队研究了未来的潜在变化。他们依靠位于苏尔特的AWI Wadden海洋站的世界上最先进的中尺度设施之一。30个圆柱形水箱（中尺度）中的每一个都高85厘米，宽170厘米，可容纳约1800升海水。

通过对水温、pH值和营养成分进行有针对性的调整，研究人员能够模拟未来世界的条件。因此，中尺度宇宙就像时间机器，将其中的浮游生物运送到未来。

在这个实验中，研究小组将北海的浮游生物暴露在当前条件和RCP 8.5预测的条件下——这是政府间气候变化专门委员会（IPCC）定义的“一切照旧”情景。

在这种情况下，到2100年，全球社会的二氧化碳排放量将继续上升到1000亿吨以上，这可能导致全球气温上升4°C至5°C。在没有和有五天长热浪的情况下模拟了当前条件和“一切照旧”RCP 8.5条件，热浪使水温比平均值高出2°C。Meunier解释说：“结果表明，气候变化可能会导致浮游生物群落内许多层面的变化，而热浪会进一步放大或改变这些变化。”。“某些细菌群受益于这些环境变化，包括弧菌属的一些细菌，这些细菌对人类有潜在的危险。

”虽然浮游植物的总生物量在RCP 8.5情景下保持不变，但物种的组成发生了变化，有利于较小的物种。热浪的额外影响特别有利于具有碳酸钙外壳的颗石藻和植物鞭毛虫。浮游动物群落发生了更强烈的变化。

“我们观察到，在温暖的条件下，总生物量会减少，特别是中型浮游动物。额外的热浪对夜光藻这种以生物发光而闻名的物种产生了特别不利的影响。”

总体而言，这三篇研究论文强调了全球气温持续升高导致北海浮游生物物种群落的巨大变化。然而，仅仅关注平均温度不足以进行生态预测。这是因为短期事件，如热浪，可以改变并可能进一步放大这些影响。Cédric Meunier说：“考虑到这一点，不仅要关注长期气候趋势，还要关注热浪等短期事件，这一点很重要。”。“海洋热浪会影响食物网基础上的生物。这可能会对鱼类等更高水平的生物产生影响。”