邊迪
摘 要:全球氣候變化主要表現在海水表層升溫、海平面上升、海洋表層海水酸化、海流變化,這些變化對海洋生物的多樣性產生了一定的影響,本文將從氣候變化的類型出發,深入研究全球氣候變化與海洋生物多樣性之間的關系,以供相關從業人員借鑒學習。
關鍵詞:海洋環境科學;生物多樣性;海洋生態系統;氣候變化
由于人類活動的范圍日益擴大,一定程度上引起了全球氣候的變化。例如向大氣排放過多的二氧化碳會引起海平面上升、海水酸化。該問題已經成為了全球變化研究的焦點問題,并引起了科學界的廣泛關注,本文將立足于氣候變化生態因子,深入研究氣候變化對海洋生物性產生的影響。
一、溫度升高對海洋生物多樣性的影響
根據IPCC的報告顯示,相比1860年,地球表面的平均溫度已經升高了0.6℃左右。到了2100年,地球表面的平均溫度要比2000年升高3到4℃左右,同時,隨著溫度的持續升高,地球上會有百分之二十左右的動植物瀕臨滅絕。目前全球仍然處于上升時期,如果溫度過高,會引起整個地球系統的紊亂,從而引起大批動植物的死亡,因此隨著海洋表層溫度的上升,對海洋生物也會產生深遠的影響。
1.溫度上升對海洋生物物種分布的影響
一般來說,影響海洋生物物種分布的因素是水溫、海流以及鹽度,與陸生生物不同,海洋生物的遷徙非常頻繁,隨著溫度的升高,物種分布會呈現緯度變化,例如當海洋表層溫度上升時,英吉利海峽附近的生物數量會發生明顯的改變,為了需求物種的延續,海洋生物會離開原本的棲息地,遷徙到更適合生存的地方。因此,自從1860年以來,暖水性生物已經向北移動了3100km左右,因此英吉海峽附近的冷水性生物的比例下降,大量的暖水性生物選擇到英吉利海峽來棲息,可以說水溫變化會改變海洋生物的棲息范圍。
2.溫度上升引起物種組成發生變化
溫度上升時引起珊瑚礁死亡的主要原因,隨著溫度的持續上升,大西洋的珊瑚礁出現了大范圍的珊瑚白化的現象,而在1860年以前,珊瑚礁白化的出現頻率在十年到二十年間出現一次。因此溫度上升對熱帶海域的物種組成造成了巨大的影響,研究表明,如果在海域在短時間內急劇上升,還會引起海洋生物的大批死亡。例如在1980年到1981年之間,大西洋的表層海面突然上升了2度,這不僅造成大量原生生物的遷徙,還使珊瑚礁魚類的物種數量減少了百分之二十左右,給該海洋的生物組成造成大量影響。除此之外,溫度上升還會海洋生物的性別產生一定的影響,研究發現,溫度上升會導致還會繁殖后代雌性比例遠遠高于雄性,這會給族群的繁衍產生不利影響。
根據上述研究表明,自20世紀80年代以來,全球增暖越發明顯,而且我國的近海洋表層溫度也不斷上升,根據國家海洋中心提供的數據顯示,我國廈門海域的水溫,在1965-1990年間,上升了0.2℃,1960年-2003年間,華南近海海洋的表層溫度增長率為0.012-0.019℃/a。
二、CO2濃度上升對海洋生物多樣性的影響
隨著現代化的進程不斷深入,大氣中CO2的含量越來越高,相比上世紀九十年代,如今大氣中CO2的含量增長了近一倍,CO2濃度升高會引起海水PH值降低,從而影響海洋中的碳酸鹽系統的化學平衡,對海洋的生態系統造成不良的影響。CO2濃度上升對海洋生物的多樣性的影響,最直接的表現在于海洋鈣化生物的鈣化速率下降,從而導致貝類生物的骨骼脆弱化,可以說,貝類生物和珊瑚礁受CO2影響尤為劇烈,造成大批貝類生物死亡,降低珊瑚礁的分布范圍,因此可以說CO2濃度上升對海洋生物的物種組成和群落結構具有一定的影響。此外,CO2濃度的增加還影響藻類生物的光合作用能力,CO2濃度增加,藻類生物的光合作用能力就會隨之下降,而以藻類為食的非鈣化魚類也會受到一定的影響,形成惡性循環。
三、海平面上升對海洋生物多樣性的影響
據IPCC報告顯示,20世紀時,溫度上升導致全球的海平面平均上升10-20cm,預計2100年,全球海平面的將比1990年平均升高9-88cm,在這期間,海平面的上升速率為0.09-0.88cm/a。在我國,各海域海平面上升最快的地方為南海,研究認為,海平面上升與海水變暖有著直接的關系,隨著CO2排放的增加,海平面的上升速率還在持續的提高,已經威脅到海洋生物的生存。海平面上升對海洋生態系統會產生較大的影響,最直接的表現在于河口、濕地生態系統將會遭到破壞,而大部分生物會向內陸遷徙,這種遷徙帶來的最直接的后果是海岸生態系統遭到破壞,受人類的活動影響,海岸附近的生物會消亡或遭受損失,在一定程度上對海洋生物多樣性的保持造成了不利的影響。
四、氣候變化對海洋生物多樣性的影響
1.影響海洋病原生物的傳播
研究認為,溫度上升,會造成還會變暖,一些細菌和寄生蟲的生長速度會加快,傳染期延長,從而導致了海洋病原蟲的快速傳播。此外,溫度上升還會增加海洋原生物疾病的傳播率,使節肢生物受到一定的影響。據一份調查表明,冬季變短則會加快霍亂、牡蠣病原體的傳播速度,導致海洋病原生物的擴展,從而引發海洋物種疾病的爆發,甚至危及到人類的生存空間,造成大量海洋生物的死亡。
2.影響海洋浮游生物的群落結構
氣候變化還會對浮游生物的群落結構產生一定的影響,海洋生物的多樣性對氣候變化存在反饋機制,例如隨著冬季暖流的加強,暖水種的浮游生物的種類和組成會有所改變,但也會造成營養類群和功能類群不匹配。
五、結語
綜上所述,氣候變化對生物多樣性的影響是非常明顯的,但由于缺乏科學的監測手段,人類對海洋物種的認知還不夠全面,相關研究人員需要加強對自然規律的認識,促進基于全球氣候變化的海洋生物多樣性的研究。
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