消失的海冰正在改變北冰洋的整個生態系統

消失的海冰正在改變北冰洋的整個生態系統 戶外運動員/ shutterstock

我在加拿大埃爾斯米爾島最北端的冰凍林肯海上向北望去。 我在加拿大軍隊警報局,在82°N,是地球上最北部永久居住的地方。 距離北極海僅有815km,位於北極。

那是五月,海應該還是被凍結了,但今年是埃爾斯米爾和格陵蘭島之間的海冰橋 早早分手了北極冰層開始沿著狹窄的Nares海峽向南流入Baffin海灣。 整個北冰洋,海冰的數量和持久性都是 下降 - 自30以來,9月冰蓋已經下降了約1980%。

消失的海冰正在改變北冰洋的整個生態系統 警報(紅點)位於加拿大最北端的島嶼的北端。 美國宇航局/戈達德太空飛行中心

北極是 以兩倍的速度變暖 這個星球的其餘部分,以及小浮冰上的北極熊圖像捕捉到了想像力。 但是這些圖像只代表冰山一角(誇大了雙關語) - 冰損失的後果是深刻的,從食物鏈的最底層開始,在驅動海洋生物的微生物過程中。

北極食物鏈有時從海冰開始

當海水溫度低於-1.8℃時形成海冰。 隨著冰晶的形成,鹽被擠出,冰鹽和其他溶解的成分被困在冰中的小通道蜂窩中。 從冰中排出的冷鹹水也深深地沉入海底和海底 推動水循環 遍布全球。

隨著空氣變得越來越冷,冰越來越濃,在鹽水通道中和冰底上,特有的藻類和細菌會生長。 當陽光在春天返回北極並穿透冰層(很少超過幾米)時,這些冰藻群落開始光合作用,產生藻類生物量和豐富 溶解有機物.

消失的海冰正在改變北冰洋的整個生態系統 冰藻生長在冰芯的底部。 格雷厄姆安德伍德, 作者提供

這種生物被稱為浮游動物的各種微觀生物,它們在冰底上吃草。 這些浮游動物反過來餵養較大的動物,並在整個春季驅動食物鏈。

當冰融化時,更多的這種物質流入海洋,在食物鏈的底部提供更多的食物資源。 在最近發表的一項研究中 自然氣候變化我和同事們展示了這種來自冰藻的有機物的不同成分是如何被不同種類的細菌和不同海水中的不同物種所使用的,因此更多融化的冰將改變地表水中有機物周轉的模式。彈簧。

消失的海冰正在改變北冰洋的整個生態系統 冰藻矽藻,就在北極食物鏈的底部。 格雷厄姆安德伍德, 作者提供

可能會形成不同的食物鏈

並非所有的海冰都會在每年夏天融化 - 或者至少它沒有。 多年的冰 可以經歷多年的融化和成長,變得更厚,更結構複雜。 但是,隨著時間的推移,這種多年的冰變得越來越少。 在1980中,大約三分之一的北極冰蓋已超過四年 - 如今,這種冰幾乎不存在。 相反,更多 第一年的冰 每年將形成並完全融化,為以前永久被冰覆蓋的海洋區域提供新的食物投入。

這會產生重大影響。 夏季較少的冰蓋意味著更加開闊的海水,因為它更暗 - 吸收更多的陽光和熱量,使其在秋季更難凍結。 開闊水域也意味著風可以激起大海並減緩過程 再凍結。 夏季更多的開放水域將改變浮游生物群落,然後是以它們為食的動物。

有些物種向北移動。 挪威和斯瓦爾巴特群島之間的巴倫支海現在很少在冬季被冰覆蓋 - 以及北大西洋物種如 鱈魚 像逆戟鯨等頂級掠食者正在進入。依賴冰的專業物種,如北極熊,環斑海豹,海象和 北極鱈魚 正在失去棲息地,而非本土物種正在擴大其棲息地 範圍.

消失的海冰正在改變北冰洋的整個生態系統 作者,82ºN。 格雷厄姆安德伍德, 作者提供

對於一些人來說,溫暖的北極帶來了機會。 減少冰蓋意味著船隻可以使用東北和西北通道,大大縮短大西洋和太平洋之間的行程時間。 新的漁業可能會發展,冰的減少意味著獲得石油和天然氣資源 可能.

但對某些人來說,這些好處可能帶來巨大的成本。 除了海洋的變化外,溫暖的北極可能會破壞海洋環流和全球天氣系統,而永久凍土將繼續解凍,可能會釋放目前被凍結在冰凍土壤中的溫室氣體。

整個生態系統,豐富的專業物種 - 許多勉強研究 - 正在我們眼前發生變化。 北極是一個美麗而苛刻的地方,為科學調查帶來了嚴峻的後勤挑戰。 但即便如此,在世界之巔,遠離人口中心,我們的影響是顯而易見的。

關於作者

Graham JC Underwood,海洋與淡水生物學教授, 埃塞克斯大學

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.

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