变暖的海洋可能会缩小许多海洋动物的生存栖息地

BradSeibel还记得20年前听起来像B级科幻电影的头条新闻：“入侵蒙特雷湾的巨型鱿鱼”之类的。他当时是蒙特雷湾水族馆研究所(MBARI)的博士后学者。

这绝非虚构。历史上生活在热带纬度地区的贪婪的食客以创纪录的数量出现在加利福尼亚州中部-用无须鳕、岩鱼和其他商业上重要的物种来养肥他们的腹部，这让当地渔民感到沮丧。科学家们认为他们的到来与气候变化和过度捕捞有关，但细节模糊不清。

Seibel现在是南佛罗里达大学海洋科学学院的教授和海洋生理学专家，最近在《自然气候变化》上发表了一篇论文，揭示了那些很久以前的头条新闻。它将他在20多年和墨西哥加利福尼亚湾的七次研究巡航中收集的与动物新陈代谢有关的点联系起来，并为一些动物如何应对海洋变暖的故事增添了新的篇章。

“近年来的基本说法是，随着海洋变暖并失去氧气，其中的动物将被赶出它们的原生栖息地，并进入更北纬地区的凉爽水域，”塞贝尔说。“但这是过于简单化了。”

并非所有海洋动物都会以同样的方式对不断变化的环境做出反应。

Seibel与他的前研究生MattBirk合着了该出版物，他现在是宾夕法尼亚州圣弗朗西斯大学的教授。该研究首次深入探讨了垂直迁徙者的氧气、温度和代谢需求之间的关系，其中包括数十亿海洋动物，从称为磷虾的小型甲壳类动物到六英尺长的巨型鱿鱼。Seibel和Birk使用模型来了解六种磷虾和巨型鱿鱼如何对接近昼夜栖息地的不同参数做出新陈代谢反应。

“垂直迁徙者违背了主要基于对沿海动物研究的基本叙述，”塞贝尔说。

随着海洋变暖，生活在热带地区的鱿鱼和其他垂直迁徙者可能会向北扩展它们的栖息地——但不一定会离开它们的原生热带地区。

Seibel说，这就是20年前在蒙特雷可能发生的事情。厄尔尼诺事件暂时将温暖的海水带到了海岸。(把它想象成一个相对短暂的气候变化模型。)温暖的水让鱿鱼向北扩大了它们的活动范围，在那里它们利用了新的食物来源——严重影响了当地的渔业——尽管食物很丰富。热带纬度越多。

“并不是因为他们没有足够的氧气，也不是因为他们在更南边的地方太热了;在厄尔尼诺事件之前，北方对他们来说太冷了”——与他们的新陈代谢需求有关的细微差别很重要，Seibel说。

垂直迁徙者的生活与沿海物种截然不同，后者在与大气充分混合的水域中经历相当稳定的氧气供应。迁徙者白天生活在深海，那里寒冷而黑暗，氧气较少，晚上它们向相对温暖的海面行进数百米，在那里氧气充足，觅食更安全。

“这项研究很好地说明了这样一个事实，即我们经常从经过充分研究且易于捕捉的有机体中得出的结论可能不适用于海洋中发现的物种和生活方式的更大多样性，”伯克说。

事实证明，温度对垂直迁徙者代谢率的影响是大多数沿海物种的4-5倍。例如，在深度时，鱿鱼根本不会做太多事情。Seibel说，当迁移到较浅的水域吃饭时，它们的新陈代谢率会飙升。

塞贝尔说，结合温度对垂直迁徙者代谢率的影响的模型表明，到本世纪末，气候变化将把垂直迁徙者的可用栖息地向北和南扩大多达10-20度的纬度。

“我们确实需要深入研究动物生理学，更好地了解各种物种进化和适应环境条件的方式，”Seibel说。