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大西洋西北海水暖化 導致藍青口等生物提早往錯誤水域產卵 棲息範圍亦大減

2020/9/9 — 18:06

blue mussels (圖片來源:維基百科圖片)

blue mussels (圖片來源:維基百科圖片)

隨著全球暖化加劇,許多生物不得不尋找新的棲息地,而這些新居所往往都是相對涼快。然而最新刊於《自然氣候變化》的研究顯示,暖化對海洋底棲生物 (Benthos) 如蛤、海螺等,帶來更棘手問題,因為在大西洋西北部這類物種已提早產卵,但這時的水流會將幼體帶到錯誤的南部,即較暖水域。

未有參與研究的聖塔芭芭拉加州大學海洋生態學家 Steve Gaines 指,物種提早產卵是個嚴重威脅,對於不能有效移動的物種,這將增加其稀有性,其因氣候變化而滅絕的可能性也會大增。他又指,關鍵的一個問題在於,這些物種能否演化成會在每年較遲產卵,或適應較暖海水;如果未能演化,生物學家應考慮嘗試將這些物種轉移到更合適的環境。

過去許多生物學家也認為,如果環境出現變化,海洋物種可輕易轉換棲息地,但另一無參與研究的新罕布什爾大學物理海洋學家 James Pringle 補充,新研究表明僅通過令幼體漂流達到更廣泛分佈的海洋物種,面對環境變化時的問題更為複雜。

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領導是次研究的羅格斯大學新布朗斯維克分校環境與生物科學學院副教授 Heidi Fuchs 一直研究海螺的產卵方式,以及其幼體如何在西北大西洋大陸架的環流中漂移。幾年前她已發現到一些海螺在幾十年來的棲息範圍已大大縮小,另有一種已在大陸架外圍消失。她再調查其他底棲生物的數據時發現,在同一區許多居於較冷水域的物種,都以相似、非常奇怪的模式向南較暖水域遷徙,但整體其棲息範圍仍不斷縮減;牠們也從較深水域遷至較淺水區,新的棲息地也相對暖,甚至有些是對物種危險的高溫, Fuchs 說:「明顯牠們(遷移)的方向錯誤。」

水域升兩度物種早一個月排出幼體 導致被漂流太遠

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但原因為何? Fuchs 知道底棲物種會在水溫升至一定溫度時釋出幼體,時間通常是在大西洋中部的春末或夏初。幾十年來,該海域平均水溫卻上升了約 2°C ,令物種比以前提早約 1 個月排出幼體。

Fuchs 的團隊詳細研究一年內大陸架附近海域環流如何變化,發現在早春時變快,但在此後轉慢。如果物種產卵過早,其幼體可能會漂流得太遠。

團隊又分析這種模式是否在大西洋中部沿海廣泛蔓延。他們從一個公共數據庫中收集了 50 種物種的記錄,並繪製其分佈範圍地圖,包括牠們何時何地產卵。然後加入數十年來每個位置水溫變化的資料,計算物種棲息範圍的長期變化。

總體而言,他們推算大多數物種的可能棲息地範圍有所增加,因為隨著海水變暖,北部較冷的水域比南部更適宜居住,但與 1950–1980 年代相比,物種的實際分佈範圍平均縮小了約 10% 。

Fuchs 指發現令人非常擔心的是,藍青口這種重要的經濟物種與沙錢 (sand dollar) 等都是棲息範圍縮減最多的物種,達 30–50% 。

她補充,結果很難套用到世界其他地區,因為底棲物種的棲息地理範圍取決於牠們何時產卵和水流模式。對於大西洋西北部底棲生物而言,部份物種可能可將其產卵時間調整到海流更有利的時候,或者演化成耐受較暖水溫。如果上述兩個適應方法都無法做到,生物學家可能需要考慮人手將物種移植至有利的環境中。

來源:
Science, Ocean warming has seafloor species headed in the wrong direction, 7 September 2020

報告:
Fuchs, H.L., Chant, R.J., Hunter, E.J. & et al. (2020).Wrong-way migrations of benthic species driven by ocean warming and larval transport. Nat. Clim. Chang. doi: 10.1038/s41558-020-0894-x

文/Alan Chiu

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