海洋酸化向海洋生态发出警号

巴布亚新畿内火山口附近的珊瑚礁结构在酸化环境下逐渐剥落。(照片来源:香港大学太古海洋研究所Bayden Russell)
巴布亚新畿内火山口附近的珊瑚礁结构在酸化环境下逐渐剥落。(照片来源:香港大学太古海洋研究所Bayden Russell)

全球二氧化碳排放量持续上升,导致气候变化和海水酸化,造就生物界有赢家和输家,这已是既知的事实。

虽然大多数研究侧重于气候变化和海洋酸化,对个别物种的影响,此项最新的研究则着重于海洋酸化对珊瑚礁、青口床、海带林、海草床等各类海洋生物赖以为生的栖息环境所带来的影响。研究人员观察世界各地已受影响的生态环境,预测海洋酸化为生态环境所带来的改变,如何影响其物种的承载量。

加拿大英属哥伦比亚大学的生物多样性研究人员主导,香港大学以及美国、欧洲、澳洲和日本各地的研究人员参与,整合了众多现有的相关研究,就海水酸度上升带来的影响作出深入分析。研究成果发表于《自然气候变化》(Nature Climate Change),显示全球海水酸化将影响生态环境及损害生物多样性, 物种因级联关系而日渐递减。

研究人员结合10份量度了海底火山口影响的数据和观察,再加上15份关于栖息环境转变如何影响当地物种的研究,整合后作出预测。由于海底火山口排放二氧化碳,可模拟未来海水酸化对各类建构生境物种(如珊瑚、海草)的影响。

是项论文的第一作者、英属哥伦比亚大学动物学家及生物多样性研究人员Jennifer Sunday 博士指出:「在依赖碳酸钙的生境,例如珊瑚礁、青口床等,预计海洋酸化会削弱生物多样性。这实在不足为奇。」需要碳酸钙来构建骨骼和贝壳的物种,如青口和珊瑚等,相信将特别容易受到酸化的损害。

珊瑚礁生物多样性预料将显著下降
香港大学太古海洋研究所及此研究报告的合著作者Bayden Russell博士指出:「在一些海底火山令海水酸度上升的地域,我们得悉珊瑚礁的结构将可能因未来海洋酸化而溶解,令珊瑚礁提供的生物栖息地失去,引致珊瑚礁一带的生物多样性大幅下降。」

研究人员于巴布亚新畿内亚附近的珊瑚礁,以及位于地中海的多片海草床,两者均有活跃海底火山释放二氧化碳把海洋酸化的地点,比较他们的预测和实际数据。栖息于珊瑚礁的海洋生物,其多样性和复杂性随着酸化加剧而减少;相反在预期中应该因增加二氧化碳而存活较好的海草床,在观察中则没有看到生物多样性增加。

海草反应表现复杂
Jennifer Sunday表示:「海草床对许多渔业物种至关重要,而它们的反应却是较为复杂的。按照预测,在海洋酸化下海草床可能可以支持更多物种的数量,但目前的实际数据显示还未达到预期中的程度。研究显出我们不仅需要关注个别物种,亦需加强研究生物栖息地对气候变化的反应,以及两者的相互影响。」

青口产量将下降
同一研究报告显示,在未来海洋酸化情况下,美国西北海岸的天然青口礁数量及其相关的生物多样性也将同样下降。

英属哥伦比亚大学海洋生态学教授及是次研究的其中一名主要作者Christopher Haley道:「我们现在更清晰明白,一些在海洋酸化中成为输家的生物,如何影响与其相关的生物多类性; 而另一些物种则可助它们的栖息地调解对酸化的反应。比如说,在太平洋西北地区,随着海洋的化学成份改变,中至大型可食用咸水青口的数量可能下降,这对数以百计依靠这些青口作栖息地的生物,将是一个坏消息。」

Russell博士亦指出:「虽然与世界其他地方不同,香港没有天然的青口床,但水产养殖的青口产量,将会受到同样的影响,减少产量。」

香港大学太古海洋研究所的研究人员Vengatesen Thiyagarajan博士表示:「虽然生蚝并非是次研究的一部分,我们对生蚝长远的存活亦很关注。」跟青口一样,生蚝在香港及中国内地也很普及,是日常食用的海产和保健品元素,在生态系统中亦占着重要位置。

由于是次测试的地点数量较少,研究人员希望可以扩大未来的模拟测试。

论文链接: http://dx.doi.org/10.1038/nclimate3161

(据香港大学)

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