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海洋酸化阻碍小型翼族类海洋生物壳的形成

 

 

来源:NOAA研究新闻                                              发布时间:2021年1月19日

 

 

       带壳的翼足类动物,即微小的自由游动的海蜗牛,其脆弱的外壳极易受海洋酸度增加的影响,被广泛认为是海洋酸化的指示生物。美国国家海洋与大气管理局(NOAA)和荷兰科学研究组织(NWO)的研究人员发表在《Scientific Reports》上的新研究表明,华盛顿州和俄勒冈州海岸周围深水层上涌的海水将低温、富含二氧化碳并且pH值相对较低的海水带到了海面,造成了上升流区域采集的翼族类海洋生物的壳比在近海水域的壳薄了37%。

       翼族类海洋生物由于其含有丰富的脂肪,是浮游生物、鲑鱼幼鱼和鲸鱼等多种生物的重要食物,因为它们在水中游动类似于拍打着"翅膀",有时也被称为海蝴蝶。它们通过将海水中碳酸钙固定形成外骨骼来制造外壳。而上升流将深水层温度和pH较低的水带到了表面,导致海蝴蝶的外壳变薄。虽然部分海蝴蝶的贝壳出现不断溶解的迹象,但新形成的外壳厚度的改变特别明显,这表明海水酸化干扰了翼族类海洋生物构建外壳的能力。

 

两个取样地的翼足类生物的标本(分别于酸化程度更高的沿海水域和近海采集) 图片:NOAA RESEARCH NEWS

海洋酸化对翼足类生物的影响   图片:NOAA RESEARCH NEWS

 

       研究人员以2016年NOAA海洋酸化计划研究巡航期间在北加州收集的翼足动物壳作为研究对象,利用微米级计算机断层扫描技术(一种高分辨率x射线技术)提供的3D扫描结果,分析了80种微型生物的外壳厚度。研究人员还用扫描电子显微镜检查了贝壳形态,以评估较薄的贝壳是否是溶解的结果。该研究通过DNA分析来确保所检查的样本属于单个种群。

       由于当前西海岸加利福尼亚州的海水不仅吸收大气中的二氧化碳,还会受到海底富含二氧化碳的水流季节性上升的影响,使其极易受到海洋酸化的影响。近年来,由于海洋吸收了越来越多的大气二氧化碳,使得水域的腐蚀性越来越强。研究表明,在两到三个月之内,被洋流运送到腐蚀性更强的近岸水域中的海蝴蝶很难建造他们的外壳。翼足类海洋生物的外壳可以用于捕食和防止感染,虽然外壳变薄也可能其应对海水酸化的是一种适应策略,但是值得担忧的是,小型翼足类海洋生物通过制造更薄的壳能在快速酸化的海水的存活多久。NOAA太平洋海洋环境实验室首席科学家Richard Feely声称,这项新研究探讨了海洋酸化对小型翼足类海洋生物和其他微生物的影响,并为阐明这些变化如何影响全球碳循环和生态群落提供了基础。

 

 

 

 

原文链接:Acidification impedes shell development of plankton off the U.S. West Coast

编译:王晓晴