科學探索：山頂積雪消融加劇阿拉伯海赤潮

從(cong) 太空觀察阿拉伯海的夜光藻赤潮。 （圖片來源：Norman Kuring/NASA）

有這樣一種生物，它們(men) 具有獨特恢複力，能以驚人的速度繁殖擴散，聚集形成濃稠惡臭的漩渦和長絲(si) ，甚至從(cong) 太空都可見。這便是夜光藻（Noctiluca scintillans），一種毫米級大小的浮遊生物。20年前的阿拉伯海還難覓蹤影的它們(men) ，如今卻憑借超強的生存繁衍能力，擠走了一直以來支撐著該海域食物網的矽藻（diatom）。它們(men) 雖如開篇所言年年爆發，持續數月，卻不合更大型生物的胃口，從(cong) 而打亂(luan) 了此處原先的海洋食物鏈。這對當地漁業(ye) 以及以此為(wei) 生的一億(yi) 五千萬(wan) 人口來說是不小的威脅，可能進一步導致海盜行為(wei) 的猖獗。

一篇發表在《科學報告》(Scientific Reports)上的研究成果描述了喜馬拉雅-西藏高原地區持續的積雪消融加劇這種有害藻類引起的赤潮過程。來自哥倫(lun) 比亞(ya) 大學萊蒙特-道荷提（Lamont-Doherty）地球觀測所的Joaquim I. Goes領導了此次研究。該研究使用現場數據、實驗室試驗、以及NASA提供的數十年間的衛星圖像，來建立阿拉伯海夜光藻和融化的冰川以及衰弱的冬季風之間的聯係。

一般來說，來自喜馬拉雅山的寒冷冬季風會(hui) 使海洋表麵降溫。這些較冷的水會(hui) 下沉，與(yu) 富含營養(yang) 的下層海水換位，這種對流混合過程好比將冰塊加入一杯熱咖啡。在此期間，作為(wei) 食物鏈中最主要生產(chan) 者的浮遊植物，將在上層的日照和富營養(yang) 水體(ti) 的滋潤下繁盛。同時，周邊國家將得到大量直接或間接以浮遊植物為(wei) 食的魚群。但是，隨著喜馬拉雅的冰川和積雪日漸萎縮，從(cong) 陸地吹往海洋的季風變得越發溫暖潮濕，使得對流混合乏力，無法再對上層水體(ti) “施肥”。

這種情況對矽藻等浮遊植物極為(wei) 不利，但對夜光藻卻並非如此。夜光藻（也被稱為(wei) “海上閃光”）並不像矽藻一樣依賴於(yu) 日照和營養(yang) ：它們(men) 能攝食其他微生物以求生存，還擁有溫室一樣的球狀透明細胞，可容納上千個(ge) 光合內(nei) 共生體(ti) （photosynthesizing endosymbionts）。這些綠色的內(nei) 共生體(ti) 通過光合作用為(wei) 其提供能量，同時，夜光藻使用它尾巴一樣的鞭毛從(cong) 周圍水環境中抓取任何微小的浮遊生物，給自己“加餐”。

這種雙管齊下的能量獲取方式使夜光藻有了巨大的優(you) 勢，足以繁榮昌盛，擾亂(luan) 阿拉伯海的經典食物鏈。除此之外，夜光藻的第二點優(you) 勢來自於(yu) 內(nei) 共生體(ti) 積累在細胞中的氨，使得它們(men) 對於(yu) 較大的攝食者來說不再“可口”。與(yu) 此同時，這些氨可以作為(wei) 內(nei) 共生體(ti) 的氮營養(yang) 儲(chu) 存庫，使它們(men) 不必為(wei) 流混合減弱後的營養(yang) 貧乏而“發愁”，這是夜光藻第三點優(you) 勢。

夜光藻赤潮最早見於(yu) 上世紀90年代末。它們(men) 每年都以驚人的規模爆發，威脅著阿拉伯海本已脆弱的食物鏈，因為(wei) 它們(men) 的共生體(ti) 不僅(jin) 與(yu) 其他浮遊植物爭(zheng) 奪“按年發放”的營養(yang) ，還直接以浮遊植物為(wei) 食。除了水母和樽海鞘（salps）之外，沒什麽(me) 生物會(hui) 對夜光藻有食欲。在阿曼蘇丹國，夜光藻群和前來捕食夜光藻的水母把海水淡化廠，石油精煉廠以及天然氣發電廠堵得水泄不通，生產(chan) 規模隻得無奈縮減。同時，由此導致的海產(chan) 品供給和經濟安全問題，也一定程度上加劇了某些國家的海盜活動，例如也門和索馬裏。

這種毫米級別的生物既能進行光合作用，也能以其他生物為(wei) 食。 （圖片來源：Kali McKee/Lamont-Doherty地球觀測站）

Goes和來自萊蒙特觀測所的研究員Helga do Rosario Gomes都表示：“這或許是有史以來氣候變化對我們(men) 造成的最劇烈的變動之一。”他們(men) 研究夜光藻增長已十八年有餘(yu) ，“從(cong) 東(dong) 南亞(ya) 的泰國和越南沿海，到遠在南方的塞舌爾，我們(men) 都能見到夜光藻。它們(men) 在哪裏爆發，哪裏就會(hui) 有大麻煩。它們(men) 還會(hui) 使水質惡化，導致大量魚類死亡。”

若要證明全球變暖對印度季風產(chan) 生的一連串效應，以及對南亞(ya) 次大陸和中東(dong) 大量人口的社會(hui) 經濟學影響，那麽(me) 這項研究便是一條引人注目的新證據。“與(yu) 氣候變化和海洋生物有關(guan) 的研究大多著眼於(yu) 極地和溫帶水域，而很少關(guan) 注熱帶。”Goes說。

這項研究強調了熱帶海洋是如何在極其嚴(yan) 重的影響下，以傳(chuan) 統模型預測所不及的速度發生變化，並逐漸失去物種多樣性。Goes還說，對於(yu) 那些已經飽受戰爭(zheng) 、貧困、失去生計的社會(hui) 經濟問題所困擾的國家來說，這或許預示著可悲的結果。

翻譯：姬翔

審校：趙歡

引進來源：哥倫(lun) 比亞(ya) 大學

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