返回

文章详情

加强的北极冰山交通重塑底栖生物多样性

Nature2026年6月10日 00:00

主要部分 北极海洋的深海底仍然是地球上最少被绘制的生物群落之一,其物理和生物动态隐藏在一层浮冰的遮盖之下。尽管如此,最近的研究表明,人为加热和加剧的人类活动已经在深渊深度留下可测量的信号。海冰的退缩促进了更频繁和更广泛的冰缘和冰下藻类繁殖,从而增强了生物碳泵。富含硅藻的聚集物随后沉降到海床,增强了底栖呼吸并刺激生物扰动。随着海冰的减少,增加的人类可达性促进了工业探测、旅游和捕鱼,特别是底拖网捕捞对深海栖息地造成了长期的机械干扰,同时动员了大量沉积碳。此外,人为活动导致了深北极海床塑料污染的增加。相比之下,冰川冰漂浮碎片的输送是导致海床变化的慢作用自然驱动,特别是其粗颗粒(沉石),通过崩解的冰山运输。一旦沉积,这些漂石成为硬底生物的定殖热点。图1提供了从冰川到海床路径的概念概述。在法拉姆海峡,格林兰与斯瓦尔巴之间的主要通道,长期的深海监测站为这些变化的深渊环境提供了罕见的窗口。自1999年以来,由阿尔弗雷德·韦根尔研究所运营的LTER(长期生态研究)观测站HAUSGARTEN结合了自主平台与每年一次的RV Polarstern考察,监测从表面到深达5500米的海洋生物地球化学和生态参数。图1:冰山将冰川碎屑运输到深海底。此图的替代文本可能是使用AI生成的。完整尺寸图像 a,崩裂冰山运输的碎屑在融化时释放并沉降到底部,粗颗粒(沉石)为底栖生物提供了硬底基质。b,c,观察到的中央北极区域的冰山(高度18米;b)和含石头及沉积物的漂浮冰块(c)。d,在冰面上嵌入浮冰中的冰山,上面有表面石头,可能反映了冰川表面碎屑或碎屑丰富底冰的暴露,接近HAUSGARTEN。裸露石头的规划面积约为1200平方米。图片来源:b,d,由M.H.拍摄;c,NHK的J. Harding拍摄。来自HAUSGARTEN的最新海床图像显示,在法拉姆海峡的远离崩裂前沿的部分地区,沉石的斑块状分布和局部密度越来越高(位置见扩展数据图1)。这是否反映了短暂的脉冲或由加速冰川融化驱动的冰山交通的持续上升尚不清楚,因为较小的冰山在卫星观测中难以被发现,也没有留下它们丰度的长期记录。在本研究中,我们采取了分层的方法:(1) 记录HAUSGARTEN站点的沉石密度短期增加及其对底栖群落的影响;(2) 登上并取样漂流冰山以表征其岩石杂物;(3) 挖掘40年的RV Polarstern视觉日志,以测试法拉姆海峡冰川冰频率的变化。最后,对于嵌入紧凑浮冰中的观察,我们使用卫星导出的海冰运动数据重建轨迹,以准确确定可能的源冰川,并评估它们的崩裂流量是否加速。然后,我们运行高分辨率漂流模拟,以划定包含碎屑的冰川的变化路径和扩散走廊,证明对数百公里下游深海生态系统的岩石性印记。沉石塑造底栖生物多样性 在东格林兰大陆坡的HAUSGARTEN站点EG-IV(约2500米水深),使用从RV Polarstern投放的拖曳深海相机系统记录冰川输送沉石的存在和分布。2015年和2017年期间的考察在2.6公里轨迹上进行了多次相机横扫,允许在较短时间尺度内评估海床特定段落的时间变化(方法和扩展数据图1)。图像分析揭示了新输送的、主要是小型沉石的簇状沉积,这与通过经过的冰山融化而出的一致。沉石密度在2017年(1.93 ± 0.01块/平方米,均值 ± 标准误)显著高于2015年(1.59 ± 0.01)(t1 = 6.21,P = 0.01)。而沉石的大小分布发生了变化,平均石面积从2015年的7.92 ± 1.70 cm2下降到2017年的4.25 ± 1.96 cm2(χ2检验,P = 0.003)。在2015年,海床上沉石的分布未偏离随机分布(χ2检验,P = 0.99),但在2017年,石头显著...

赞助内容

NordVPN Next-gen Antivirus

本站免费、广告极少。如果觉得有帮助,可以请我们喝杯咖啡 —— 任何金额都对持续运营有实际帮助。

请我喝杯咖啡