全球氣候變暖是近年來大眾熱議的話題，這一現(xiàn)象與地球生物有怎樣的關(guān)聯(lián)?近日，華東師范大學河口海岸學國家重點實驗室研究員劉東艷團隊在《自然—通訊》上發(fā)表論文，為學界理解海洋浮游植物演變規(guī)律與氣候變暖的關(guān)系開拓了新視角。

以硅藻、甲藻等為代表的海洋浮游植物是地球上重要的初級生產(chǎn)者。據(jù)研究，海洋浮游植物每天能吸收約一億噸二氧化碳。傳統(tǒng)觀點認為，氣候變暖引起的海洋層化加劇會導致浮游植物群落結(jié)構(gòu)變動與生物量下降，進而對全球碳循環(huán)形成影響。然而，這一現(xiàn)象與假說在全球尺度上并不完全成立。

有研究指出，由升溫引起的次級環(huán)境效應(如野火、熱帶氣旋、降雨)可能會導致浮游植物生物量增加，故不同緯度海洋中氣候與浮游植物生物量的變化關(guān)系存在不對稱性。因此，還需深入研究氣候變暖誘導的次生環(huán)境效應對浮游植物演變規(guī)律的影響。

升溫與陸地生態(tài)系統(tǒng)野火發(fā)生風險加劇是全球關(guān)注的環(huán)境問題，而野火燃燒產(chǎn)生的煙塵中含有大量的營養(yǎng)元素，可通過大氣沉降與河流輸送進入海洋，促進浮游植物的生長。劉東艷研究團隊聚焦這一學術(shù)視角，通過與澳大利亞科學家及復旦大學陳穎軍團隊合作，在野火高發(fā)的澳大利亞西北Kimberley海岸采集了大量的海洋沉積物樣品，建立了指示野火信號的黑炭化學指標。

“我們利用古生態(tài)學技術(shù)、遙感反演與觀測相結(jié)合的研究方法，重建了百年來澳大利亞西北部海岸帶火災歷史與浮游植物生物量的變化關(guān)系。”劉東艷對《中國科學報》說，“結(jié)果發(fā)現(xiàn)熱帶氣旋、降雨與野火在不同氣候模態(tài)下對浮游植物生物量的加強作用存在顯著差異。在印度洋偶極子正相位并伴隨強厄爾尼諾的氣候背景下，野火信號增強，并伴隨浮游植物生物量的顯著上升;但在印度洋偶極子負相位與弱ENSO氣候背景下，野火信號減弱，浮游植物生物量的變化更多受到熱帶氣旋與降水的影響。”

該研究從氣候模態(tài)變化的角度，在十年際的尺度上指出升溫次生環(huán)境效應對浮游植物演變影響的重要性。盡管陸地野火對全球海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響程度仍不完全清楚，但研究結(jié)果對科學家進一步利用全球模式去模擬預測浮游植物在未來氣候變暖下的發(fā)展趨勢具有重要參考價值。

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關(guān)鍵詞： 全球氣候變暖 地球生物 海洋浮游植物 演變規(guī)律