Benthic macrobenthos communities on the North-East Greenland Shelf are sparse but biodiverse and linked to the overlaying water mass
这项研究表明,东北格陵兰陆架拥有稀疏但高度多样化的底栖大型动物群落,由于有机输入较低,这些群落与西格陵兰陆架显著不同,并受到包括大西洋起源水团在内的覆盖水团的强烈影响。
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海底并非一片荒芜的沙漠,而是一座繁忙的生命之城,其生存完全依赖于从上方飘落的物质。在阳光无法触及的深海,生活在海床上的生物依赖于从阳光充足的表层水域沉降下来的有机物质——包括死亡的浮游生物、排泄物和其他颗粒。这种连接表层与底层的纽带是海洋生态学的一个基本法则:落下的食物越多,海底所能支撑的生命就越多。在世界许多地方,这种关系是直接且可预测的。然而,在遥远的北方,由于海冰一年中大部分时间都覆盖着海洋,且水温极低,游戏规则却有所不同。了解生命如何在这些极端寒冷的环境中生存至关重要,这不仅是为了了解那里居住着什么,更是为了预测这些脆弱的生态系统在气候变暖和冰层退缩时将如何反应。
一个研究小组出发前往绘制东北格陵兰陆架(North-East Greenland Shelf)的隐藏世界,这是一片位于格陵兰与北冰洋之间广阔而偏远的海洋区域。该区域是北冰洋海冰流出的门户,几十年来,厚重的冰盖使其在很大程度上未受人类活动的干扰。科学家们于2017年8月和9月前往那里,在整个陆架的二十一个不同地点采集了样本。他们使用重型金属箱从底部舀起泥土,并使用摄像机和录像机在扰动海底之前对其进行拍摄。他们的目标是观察那里生活着什么样的动物,数量有多少,以及流经陆架的不同水层如何影响下方的生物群落。
他们的发现令人惊讶。在靠近温暖洋流且有更多食物从表面飘落的西格陵兰陆架,海底生命繁茂。相比之下,东北格陵兰陆架则是一个匮乏之地。研究人员发现,生活在泥土中的动物数量比西侧低了七倍,且动物生命的总体重量轻了三十倍。这是一个稀疏的世界,海床通常覆盖着细小的棕色泥土,其中混杂着小石子和碎石;由于从上方飘落的食物供应如此有限,这里的动物必须进化得非常高效才能生存。
然而,尽管存在这种匮乏,东北格陵兰陆架并非一个简单或枯燥的地方。事实上,它具有惊人的多样性。虽然动物数量较少,但物种的多样性却出奇地高。研究人员识别出了近三百种不同的动物,范围涵盖了蠕虫、甲壳类动物,到海星和精致的树状海扇(sea pens)。在某些方面,这个偏远的陆架比西侧那些更富饶、更拥挤的水域更具生物多样性。这种多样性的关键似乎在于水本身。该陆架被不同的水层覆盖:靠近表层的冷淡水层,以及从下方大西洋涌入的温暖咸水。研究表明,直接位于海底上方的水类型决定了哪些动物生活在那里。在寒冷的极地海水占主导地位的地方,你会发现一组生物;而在温暖的大西洋海水接触到底部的地方,则会形成另一套群落。
海床本身讲述了一个关于持续、轻微变化的故事。视频资料显示,柔软的泥土中经常散布着卵石和小石子,这是由于洋流冲走了较细的颗粒,留下了较重的岩石。这些小石头为动物提供了躲避或附着的微小且独特的栖息地,增加了生命的种类。研究人员还发现了大规模自然扰动的证据:由漂浮冰山的龙骨划破柔软底部的深沟和坑洞。在这样一个被刻画过的痕迹区域,他们发现了像海百合和脆星这类移动性动物,它们迅速迁入以利用新鲜的开放空间。或许最引人注目的证据,是发现了估计年龄超过四十五年的巨型海扇。这些生长缓慢、脆弱的生物如果海床经常被渔网拖过,是无法存活的,这表明该生态系统长期以来一直保持着原始状态。
研究结论指出,东北格陵兰陆架是一个独特的环境,低食物可用性使动物数量保持在较低水平,但水团的混合和海底的物理纹理创造了一幅丰富的物种图谱。这是一个生命稀少但多样化的平衡之地。随着北极变暖和冰层融化,这种平衡正面临威胁。温暖水流的涌入和未来捕捞活动的潜在影响,可能会破坏那些已经适应了这些寒冷、静谧水域的特定生物群落。这项研究提供了一个至关重要的基准,即在进一步变化发生之前,对该生态系统现状的一个快照,提醒我们即使是在海洋中最偏远、看似空旷的角落,生命也能找到方式,既保持稀缺,又展现出惊人的多样性。
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