变暖的海洋可能会缩小许多海洋动物的生存栖息地——但不是全部

南佛罗里达大学海洋科学学院的教授和海洋生理学专家Brad Seibel在《自然气候变化》上发表的一篇论文为一些动物如何应对海洋变暖的故事增添了新的篇章。

　　

   

   

图:这项研究是Brad Seibel对垂直迁移动物20年研究的高潮，包括像这样的几十次潜水。图片来源:Stephani Gordon, Open Boat Films。    

Brad Seibel还记得20年前的标题，听起来像b级科幻电影:“巨型乌贼入侵蒙特利湾”之类的。当时他是蒙特利湾水族馆研究所(MBARI)的博士后学者。

这绝不是虚构的。这种贪吃的动物历来生活在更热带的纬度地区，它们以创纪录的数量出现在加州中部海域——用鳕鱼、岩鱼和其他重要的商业物种喂养它们的腹部，让当地渔民感到沮丧。科学家们认为它们的到来与气候变化和过度捕捞有关，但细节尚不清楚。

现在是USF海洋科学学院的教授和海洋生理学专家，Seibel最近发表了一篇论文，解释了很久以前的那些头条新闻。它将他20多年来在墨西哥加利福尼亚湾七次研究巡航中收集的有关动物新陈代谢的信息联系起来，为一些动物如何应对海洋变暖的故事增添了新的篇章。

Seibel说:“近年来的基本说法是，随着海洋变暖并失去氧气，海洋中的动物将被赶出它们的原生栖息地，迁移到更北纬的更凉爽的水域。”“但这过于简单化了。”

并不是所有的海洋动物对环境变化的反应都是一样的。

Seibel和他以前的研究生马特·伯克(Matt Birk)合著了这本书。伯克现在是宾夕法尼亚州圣弗朗西斯大学的教授。这项研究首次深入研究了氧气、温度和垂直迁移动物代谢需求之间的关系。垂直迁移动物包括数十亿种海洋动物，从被称为磷虾的微小甲壳类动物到6英尺长的巨型乌贼。Seibel和Birk使用建模来了解六种磷虾和巨型乌贼如何对接近昼夜栖息地的不同参数做出代谢反应。

Seibel说:“垂直迁徙者与基本的叙事背道而驰，这种叙事主要是基于对沿海动物的研究。”

随着海洋变暖，生活在热带地区的乌贼和其他垂直迁徙动物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，这可能是20年前蒙特利发生的事情。厄尔尼诺现象暂时给海岸带来了温暖的海水。(可以把它看作是一个相对短命的气候变化模型。)温暖的海水允许乌贼向北扩展它们的活动范围，在那里它们利用新的食物来源——严重影响了当地的渔业——尽管在热带纬度地区食物充足。

“这并不是因为他们没有足够的氧气，也不是因为对他们来说南方的天气太热;在厄尔尼诺现象发生之前，北方的气候对它们来说太冷了”——这与它们的新陈代谢需求有关，Seibel说。

垂直迁徙的物种与沿海物种的生活方式非常不同，沿海物种在与大气良好混合的水域中经历了相当稳定的氧气供应。它们白天生活在深海，那里又冷又黑，氧气较少，晚上它们会游几百米到相对温暖的海面觅食，那里氧气充足，觅食也更安全。

Birk说:“这项研究是一个很好的例子，表明我们经常从经过充分研究和容易捕捉的生物体中得出的结论，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。”

结果表明，温度对垂直迁移物种代谢率的影响是大多数沿海物种的4-5倍。举例来说，在深海里，乌贼根本不做什么事。Seibel说，当迁移到较浅的水域觅食时，它们的代谢率会迅速上升。

Seibel说，将温度对垂直迁移动物代谢率的影响增强的模型表明，到本世纪末，气候变化将使垂直迁移动物的可用栖息地向南北扩展10-20度。

Seibel说:“我们真的需要深入研究动物生理学，更好地理解各种物种进化和适应环境条件的方式。”