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海洋酸化讓海藻變脆弱
作者：馮維維 來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)
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“二氧化碳等溫室氣體的排放，正在導(dǎo)致陸地和水生生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生前所未有的變化。幾乎1/3的二氧化碳被海洋吸收，這對(duì)海藻產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響�！比鸬涓绲卤ご髮W(xué)的Alexandra Kinnby說(shuō)。
為更好地了解海藻在快速酸化的海洋中如何生存，Kinnby與瑞典皇家理工學(xué)院的合作者將一種常見(jiàn)的褐藻置于本世紀(jì)末預(yù)計(jì)的酸化水平下，發(fā)現(xiàn)酸化程度的增加影響了海藻的化學(xué)平衡，使其結(jié)構(gòu)和組織變脆弱，并降低了其整體生存機(jī)會(huì)。相關(guān)研究9月25日發(fā)表于《當(dāng)代生物學(xué)》。
研究小組在溶解了二氧化碳的水中培養(yǎng)了一種常見(jiàn)的褐藻（墨角藻）90天。他們?nèi)芙饬俗銐虻亩�氧化碳，以模擬預(yù)計(jì)在2100年將出現(xiàn)的海洋酸化程度。這幾乎是今天海洋酸性的3倍。
他們測(cè)量了海藻的生長(zhǎng)速度，以及結(jié)構(gòu)的微小變化，還計(jì)算了海藻進(jìn)行光合作用的效果，分析了其化學(xué)成分和菌體強(qiáng)度（構(gòu)成海藻的核心結(jié)構(gòu)），并觀(guān)察了海藻在模擬波浪機(jī)械應(yīng)力下是如何移動(dòng)或斷裂的，以分析它在海洋中是否面臨更高的受損風(fēng)險(xiǎn)。
與在未酸化的海水中生長(zhǎng)的海藻進(jìn)行比較后，研究小組發(fā)現(xiàn)結(jié)果好壞參半。在酸化水中，海藻實(shí)際上生長(zhǎng)得更多，光合作用更有效，而且波浪損傷沒(méi)有顯著增加。然而，他們也觀(guān)察到，酸化水中的海藻的菌體強(qiáng)度和組織密度降低，整體結(jié)構(gòu)更多孔，鈣和鎂含量也更低。鈣和鎂是植物維持結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和柔韌性的重要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。一般來(lái)說(shuō)，在更酸化環(huán)境中的海藻更容易破裂和死亡。
“這說(shuō)明海洋酸化對(duì)海藻的組織結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度的負(fù)面影響，可能對(duì)沿海生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生巨大影響。這種變化可能導(dǎo)致海藻覆蓋范圍的整體縮小，對(duì)依賴(lài)海藻獲得食物和棲息地的生物產(chǎn)生影響。”Kinnby說(shuō)。
該團(tuán)隊(duì)呼吁進(jìn)行更多的研究，以測(cè)試海洋酸化對(duì)所有褐藻的影響是否相似。“如果被證明會(huì)影響所有褐藻，那么考慮到褐藻在世界1/3的海岸線(xiàn)上的廣泛分布，海洋酸化將對(duì)巖岸生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生重要影響。”
相關(guān)論文信息：
http://doi.org/10.1016/j.cub.2023.07.056
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