全球变暖下海洋生物多样性的未来

人类引起的气候变化已经对地球的生物多样性产生了重大影响。许多物种的栖息地——包括海洋中的物种——正在消失，入侵物种正在征服新的地区。在一项全面的数据分析中，来自不来梅和奥尔登堡的一组研究人员研究了自上一个冰河时代以来，北大西洋的物种群落在24,000年间是如何变化的。正如预期的那样，物种已经向北迁移，但也形成了新的群落——甚至在温度稳定之后。结果现已发表在《自然生态与进化》杂志上。

珊瑚礁正遭受海洋热浪的侵袭，大西洋物种在北极出现的频率更高。随着海洋继续变暖，生物多样性将如何继续演变?这个问题很难回答，因为生命的壁橱里有一个秘密武器：进化。在它的帮助下，物种可以适应新的环境。

唯一的问题是进化发生了几个世纪和几千年，因此很难在实验室实验中捕捉到。在化石的帮助下，研究人员可以回顾过去，了解在过去可比较的气候变化期间生物多样性是如何变化的。不来梅大学MARUM-海洋环境科学中心和奥尔登堡大学海洋环境化学与生物学研究所(ICBM)的研究人员研究了最后一个冰河时代后大西洋中浮游生物化石物种的出现。

他们发现，随着海洋继续变暖，许多物种最初迁移到了更高的纬度，正如预期的那样。然而，令人惊讶的是，他们发现在这个过程中还形成了新的物种组合，并且组合的变化并不完全与海洋变暖同步发生。

在他们的研究中，来自不来梅大学MARUM的AnneStrack、LukasJonkers博士和MichalKucera教授以及来自海洋环境化学与生物学研究所(ICBM)的MarinaC.Rillo博士和HelmutHillebrand教授奥尔登堡大学仔细研究了从24,000年前的最后一个冰河时代到现在的温暖时期北大西洋25个沉积物核心中浮游有孔虫化石物种组成的大型数据集。

这使研究人员能够准确地追踪随着地球历史上最后一次强烈变暖(上一个冰河时代之后)的开始，整个北大西洋的物种组成如何变化。仔细观察结果，研究人员发现了意想不到的模式：“我们惊讶地发现，在当前温暖时期温度再次稳定后很长时间内，浮游生物的物种组成仍在继续变化，”第一作者AnneStrack解释说。

“人们早就知道，物种组合会随着环境的变化而变化。例如，当海洋温度升高时，物种会迁移到更高的纬度。我们还可以从北大西洋的数据中观察到这种向更高纬度的迁移。但令人惊奇的是是“本地”物种没有以相同的速度迁移，”Strack说。

这种移民和移民之间的不对称导致了新物种组合的形成，特别是在中纬度地区，在冰河时代地球上任何地方都不存在。“更令人惊讶的是，这些新聚集在一起的社区并不是一种短暂的现象，而是持续了数千年，”MichalKucera教授补充道。

因此，该研究结果为海洋持续变暖下海洋生态系统的命运提供了重要线索。他们支持计算机模拟，这些模拟表明预计的未来变暖也将导致新物种组合的形成。通过新的直接或间接生态相互作用，建立新的浮游生物群落对关键生态系统功能具有潜在的重要影响。

“这项研究还有助于我们如何理解当今快速的生物多样性变化，因为它向我们表明，直到遥远的未来，我们才会看到海洋生物对当今环境变化的反应，”HelmutHillebrand教授说。