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综述:气候变化对"脆弱"的东地中海及邻近地区生态影响与威胁的文献综述
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月21日 来源:Marine Environmental Research 3.0
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这篇综述系统梳理了气候变化(CC)对东地中海(EM)生态系统的多重影响,聚焦海洋变暖(OW)、酸化(OA)与生物入侵(NIS)的协同效应,揭示了该区域作为全球变暖热点的特殊性,提出了通过苏伊士运河(SC)排放浓盐水构建生物入侵屏障等创新性缓解策略。
海洋变暖与酸化的双重危机
东地中海地区正经历着全球最显著的海洋变暖(OW)进程,预计到21世纪末该区域热浪频率将增加7倍,持续时间延长3倍。作为半封闭海域,地中海(MS)总碱度高于公海,使其单位面积吸收人为CO2的能力更强,导致pH值自工业时代以来已下降0.14-0.05。这种变化直接影响了钙化生物,有孔虫的体型和重量已出现显著减小。
生物入侵的红色警报
苏伊士运河(SC)作为生物入侵的主要通道,其持续扩建加剧了非本地物种(NIS)的传播压力。研究表明,NIS引入已成为整个地中海生物多样性下降的首要因素,而海洋变暖进一步放大了这一威胁。特别值得关注的是,热带有毒水母的扩散能力和范围正在OW作用下显著增强。
渔业资源的空间重构
海洋变暖导致鱼类种群向极地迁移,东地中海渔获物中暖水性种类比例已上升54%,而冷水性种类减少18%。这种"热带化"现象改变了传统渔场分布,预计将造成地中海国家年捕捞量下降20-30%,某些经济物种甚至面临区域性灭绝风险。
海鸟生存的多重威胁
气候变化导致27%的海鸟物种受到极端天气直接影响。OW引发的猎物分布变化迫使海鸟飞行距离增加30-70%,繁殖成功率显著降低。同时,入侵物种对繁殖地的侵占和渔业误捕构成叠加压力,使地中海海鸟种群陷入生存危机。
金属毒性的协同效应
在OA环境下,重金属的生物利用度提高30-50%,珊瑚等生物的热应激抵抗力显著减弱。研究发现,镉和铜在低pH条件下对浮游动物的毒性效应呈指数级增长,这种金属毒性-酸化协同作用可能重塑整个海洋食物网结构。
微生物驱动的碳循环变革
随着水温升高,浮游生物体型呈现小型化趋势,细菌浮游生物(bacterioplankton)在碳循环中的作用日益突出。但OW导致生物碳泵效率降低15-20%,可能显著影响地中海的碳封存能力。
创新性缓解策略
将浓盐水排入苏伊士运河形成高盐屏障的提议,被认为是阻隔物种入侵的可行方案。该措施结合渔业管理、海鸟保护区设立等综合手段,需要国际组织和沿岸国家共同实施。研究强调,若不立即采取行动,地中海生态系统完整性将面临不可逆损害。
未解的科学难题
现有研究在甲壳类动物OA响应、金属毒性种间差异等方面存在显著空白。地中海东部长期监测数据的缺乏,特别是对深海酸化梯度的记录不足,严重制约着气候变化影响的准确评估。建立跨学科观测网络成为当前迫切的科研需求。
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