海藻標本能解釋沙丁魚的繁盛和衰退過程

在20世紀三四十年代，加利福尼亞(ya) 州沿線的海岸擠滿了沙丁魚。但是到1945年，一切突然發生了改變。在接下來的幾個(ge) 季度中，沙丁魚的平均捕撈量從(cong) 234000噸下降到了24000噸。相關(guan) 的漁業(ye) 也完蛋了。

隨後，科學家在幾十年間一直都在猜測造成這次劇變的原因，但是他們(men) 一直缺乏相關(guan) 數據，無法驗證自己的假設。如今，科學家終於(yu) 找到了一個(ge) 很顯著的因素：海洋上湧循環。這個(ge) 概念認為(wei) ，在美國西海岸的海洋中，海底深處富含營養(yang) 的水體(ti) 上湧，抵達海麵表層缺乏營養(yang) 的水體(ti) 中，為(wei) 這裏補充了豐(feng) 富的食物來源。而發現這個(ge) 因素的關(guan) 鍵就在於(yu) 植物標本館，這裏儲(chu) 存了來自美國各地的海藻標本。

圖片來源：Pixabay

蒙特雷灣水族館的首席科學家凱爾·範豪騰（Kyle Van Houtan，這篇論文的通訊作者）說：“植物一直都靜靜地待在那裏，記錄著海洋當時的狀態。如果我們(men) 能分析來自各大自然類博物館的標本，就能從(cong) 這些植物的組織中反推當時的生態環境。”相關(guan) 論文於(yu) 今年6月發表於(yu) 《英國皇家學會(hui) 會(hui) 刊B》（Proceedings of the Royal Society B）。

範豪騰和很多科學家都曾提出，上湧過程在沙丁魚的繁盛和衰退過程中起到了重要作用，但在1946年以後，科學家才開始監測這個(ge) 過程。範豪騰意識到，很多博物館中保存了比這個(ge) 時間節點更古老的海藻標本，它們(men) 或許能填補這個(ge) 空白。這個(ge) 過程就像科學家利用冰芯恢複古代二氧化碳水平一樣，即便科學家還沒開始收集二氧化碳，也能反推出很早以前的數據。

圖片來源：Pixabay

要開展這項研究，還需要知道一個(ge) 非常重要的信息。在蒙特雷灣的深部水體(ti) 中，氮的一種同位素含量更高。這種同位素比常規的氮多了一個(ge) 中子，因此也更重。隨後，科學家分析了現在的海藻。他們(men) 發現，當海藻中氮的這種同位素增加時，確實伴隨著海洋上湧的過程。在此基礎上，科學家分析了在1878年以來，收集自蒙特雷灣的70多份紅藻樣本。結果顯示，上湧現象呈現出逐漸增強然後突然減弱的趨勢，這與(yu) 當時沙丁魚數量逐步增加和迅速衰減的趨勢一致。範豪騰表示：“上湧的衰退和沙丁魚數量的衰退，表現出了驚人的一致性。”

洛倫(lun) ·麥克萊納奇（Loren McClenachan，並未參與(yu) 這項研究）是美國科爾比學院的海洋生態學家，她表示：“這項研究非常棒，用一種極具創意的方法研究了過往曆史中的生態學。在全世界範圍內(nei) ，還有成千上萬(wan) 的類似標本。如果都用這種方法深入研究，或許會(hui) 讓我們(men) 更深入地了解在長尺度上的海洋變化。”

撰文：蕾切爾·努維爾（Rachel Nuwer）

翻譯：杜永航

文章來源：環球科學


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