由气候驱动的浮游动物变化可能威胁全球渔业

浮游动物依赖已有的有机物作为营养来源，它们在水层中的分布较广，是鱼类的主要能量途径。然而，对于气候变化将如何改变浮游动物群落及其对全球海洋食物网的影响，人们的了解还很有限。

近日，昆士兰科技大学、塔斯马尼亚大学、新南威尔士大学等研究人员在《自然气候变化》发表的一项研究表明，随着气候变化对海洋食物链中浮游动物产生影响，世界大部分海洋鱼类的饮食质量可能下降高达10%。

图为胶质浮游动物樽海鞘（Salpa）图源：百度百科

通过使用基于特征的海洋生态系统模型，研究发现，未来的海洋，特别是热带地区的海洋，将越来越倾向于由肉食性(水母和肉食性桡足类)和胶质滤食性浮游动物(樽海鞘等)主导的食物网，而牺牲杂食性桡足类。由于海洋环境条件越来越有利于胶质浮游动物，未来的鱼类群落将由于浮游植物生物量下降和营养食物减少而降低其承受能力，这将加剧热带地区小型中上层鱼类生物量的下降。

浮游动物数量丰富且极其多样化，约占世界海洋生物量的40%。它们是浮游植物和鱼类之间的主要纽带。如浮游动物中的南极磷虾，是鲸鱼的主要食物来源。

“尽管浮游动物数量丰富、多样性丰富，在将能量从浮游植物转移到鱼类的过程中发挥着至关重要的作用，但关于是什么塑造了世界各地海洋浮游动物群落的组成，目前的知识相对有限，”研究人员说，“这是一个挑战，因为如果浮游动物受到气候变化的影响，这可能会对海洋吸收碳排放的能力和渔业生产力产生重要影响。”

研究小组使用全球海洋生态系统模型来观察和预测浮游动物群落在气候变化下的变化，从单细胞浮游动物到磷虾，一直到水母。然后评估这些变化如何影响小鱼的饮食质量，因为小鱼是浮游动物本身以外的主要捕食者。结果表明，未来的气候变化会推动世界上大部分海洋浮游动物群落组成的变化。这些变化主要是由气候变化下浮游植物规模的减少造成的。

未来的浮游动物群落将越来越多地由肉食性群体(如甲壳虫)和胶质群体(如樽海鞘)主导，而小甲壳类杂食动物(如磷虾和桡足类)则会减少。海洋胶质浮游动物缺乏硬的骨骼支持、身体主要由凝胶组织组成，是生活在海洋中的一类透明的、脆的、易碎的海洋动物。

“在海洋中，能量通过基于大小的捕食——大家伙吃小家伙——从微小的浮游生物转移到鱼类和鲸鱼身上，”研究人员说。就像蓝鲸以磷虾为食，胶质樽海鞘以比自己小得多的猎物为食，这意味着与与其他被鱼类吃掉的大型浮游动物不同，它们可以直接获取较小的浮游植物作为食物。

樽海鞘为能量从日益占主导地位的小型浮游植物转移到鱼类提供了一条有效的捷径。但是，温度升高导致浮游植物产量下降，这反过来又导致磷虾数量减少，取而代之的是胶质状的浮游动物。因此，小鱼更多的以胶质浮游动物为食，人们一直认为凝胶状和软体动物浮游动物的能量值低，不足以维持较高的营养水平，这导致它们的体重和丰度下降。

研究模型结果表明，在未来海洋变暖的情况下，小鱼更多以胶质浮游动物为食的现象可能会变得更加普遍。对人类社会而言，这可能会在全球产生深远影响，因为根据联合国粮食及农业组织的数据，渔业是一项重要的生态系统服务，每年价值1500亿美元，为33亿人提供20%以上的膳食动物蛋白，并支撑着6000万人的生计。”

参考文献：

1. https://news.sciencenet.cn/htmlpaper/2010841314364411286.shtm

2. https://www.nature.com/articles/s41558-023-01630-7

3. https://phys.org/news/2023-03-climate-threatens-global-fisheries.html

4. https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=114337&SubID=100248

5. https://www.x-mol.com/paper/1387815279875088384/t?recommendPaper=1322291618597015552

编译：Sara

审核：Daisy

编辑：Tommy