北極光汙染影響深達200米的魚類和浮遊動物

2020-11-08 勤勞的託爸爸

北極極夜是太陽在整個24小時周期內都保持在地平線以下的時間。它是黑暗的,但不是完全黑暗。然而,由於缺乏光照,研究人員長期以來一直認為生活在這個黑暗時期的生物大部分處於休眠狀態。

十年來,一個國際研究人員團隊一直在探索極地之夜,以確切地了解生物體如何在黑暗中生存。在調查過程中,他們了解到了唯一真正了解正在發生的事情的方法,就是將研究船上的燈熄滅,並依靠不需要燈光的自動水下航行器來完成工作。

當他們這樣做時,他們發現鳥類會潛入幾乎漆黑的海洋中,以生物發光的浮遊生物和磷蝦來盛宴,深水魚類通常生活在很深的地方,在僅2米深的海藻床上覓食一些。

「隨著太陽在天空中的可見度越來越低,月亮,星星甚至北極光的相對重要性變得越來越重要,」 UiT –挪威北極大學和NTNU的生物學家約根·伯格(JørgenBerge)說。負責國際研究團隊的人。

現在,伯格和他的團隊(還包括來自英國,加拿大和美國的科學家)已經能夠量化多少光會影響所有這些生物的行為。他們的結果已發表在《傳播生物學》上。

研究人員發現,事實證明,根本不需要太多的光就能影響生物。有些對光的反應低至日光的百萬分之一,其中包括藻類細胞,它們在返回陽光之前整整六周進入了光敏狀態。研究人員說,以至於所有以前對浮遊生物到魚類種群的所有生物學調查都可能根本上是錯誤的。

貝爾格說:「我們已經能夠記錄整個極夜仍在進行的受光調節的生物過程。」 「許多魚類和浮遊動物仍然活躍,並在24小時內在水柱中垂直遷移。這些遷移受到陽光或月光的微小變化的完全控制。」

NTNU的生物學家吉爾·約翰森(Geir Johnsen)是該論文的作者之一,他說這種敏感性出乎意料地極端,並產生了重要的後果。

「即使是研究船發出的光線,或估計浮遊動物和魚類種群規模的船隻發出的光,也會影響海平面以下200米以下的生物。約翰森說:「它們要麼被吸引,要麼逃離。」 「所有這些使得很難說出任何有關行為或種群的準確信息,並且在全世界的夜間,魚類種群評估可能會受到影響。」

約翰森(Johnsen)是NTNU的「自主海洋作業和系統(AMOS)卓越中心」的關鍵科學家,他將其角色描述為「試圖將使能技術與自然科學融合在一起。

他說,在這種情況下,在光線至關重要的地方,研究人員需要使用不需要任何人造光的自主機器人,並且可以為他們提供不受人造光影響的信息。

研究黑暗而不幹擾它的能力是團隊能夠確定光有多深刻的能力來破壞通常被調適為極地黑暗的行為。

研究人員說,由於全球變暖,這幅圖變得複雜了。北極海冰的融化速度比有記錄的任何時候都快,並且隨著區域無冰,北極在漁業,石油和天然氣,礦產開採,新的運輸路線和旅遊業方面的人類活動正在迅速增加。

因此,光汙染正在湧入北極,現在被認為是該地區增長最快的汙染源之一。

約翰森說,對於研究人員來說,在無法修復的生態系統發生變化之前,儘可能多地了解該生態系統的工作方式至關重要。

「我們呼吸的氧氣中約有50%來自世界海洋中的這些微小藻類。沒有這些關鍵群體,就沒有生命。就這麼簡單,」他說。

在過去的一年中,研究團隊還參與了電影「 Into the Dark」的項目,該項目試圖揭開極地之夜的神秘面紗。

這部電影大都跟隨北極夜項目負責人貝格,其中包括斯特拉斯克萊德大學,格拉斯哥大學和約翰森大學的戴維·麥基。它於一月中旬在特羅姆瑟(Tromsø)首映,並將在全年的許多電影節上放映。

「電影導演麥可·斯奈德(Michael Snyder)設法從我們那裡獲得最好的收穫,並且團隊非常出色。他們密切關注我們,並非常徹底地確保正確展示了科學知識,並向全球更多受眾說明了帶回家的信息。」

德拉瓦大學的伯格,約翰森和他們的同事喬納森·科恩(Jonathan Cohen)也是這本書的編輯,這本書將於3月中旬出版。該書的標題為《 極地之夜:深夜中的海洋生態,生命與光明》。

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  • 世界上最透明的海域,能見度深達72米,海底一切盡收眼底
    人類對於未知的事物總是懷有敬畏和恐懼的心理,而大海對於我們來說就是幽深可怖的,但如果來到這片世界上最透明的海域,巨浪翻騰的大海也會變得溫柔起來,這裡的海水能見度深達72米,海底一切盡收眼底。在北大西洋靠近北美大陸的區域內有一片馬尾藻海,這片海域約有2000海裡長,1000海裡寬,其特徵就有這裡的海水清澈透明,由於遠離江河河口,很少有浮遊生物侵入這片海域,而且這裡風平浪靜,受洋流影響很小,因此各水層的海水之間不會混合到一起,最後也就讓它的水質清澈無比,其透明度達到了66.5米,而其中個別海區能見度深達72米,人們甚至能從海面上看到海底的各種事物,這片海洋對於人們來說自然也就不那麼神秘了
  • 塘裡保持適量浮遊動物有利於魚蝦苗成長
    浮遊動物是經濟水產動物,是中上層水域中魚類和其他經濟動物的重要餌料,此外,還有不少種類可作為水汙染的指示生物。 如在富營養化水體中,裸腹溞、劍水蚤、臂尾輪蟲等種類一般形成優勢種群。有些種類,如梨形四膜蟲、大型溞等在毒性毒理試驗中用來作為實驗動物。
  • 南京地理所在小型雜食性魚類對湖泊生態系統的影響研究中獲進展
    魚類在維持湖泊食物網結構與功能穩定中發揮重要作用。雜食性魚類是指同時以植物性餌料和動物性餌料為食的魚類,可至少從兩個營養級中獲取食物來源。例如,鯉可攝食搖蚊幼蟲、水蚯蚓和植物碎屑;鰱、鱅可攝食浮遊植物和浮遊動物。因此,雜食性魚類可通過多種途徑(多個營養級)影響湖泊生態系統的結構與功能。
  • 季節 物種 浮遊動物共生細菌和海水細菌豐度 季節變化 影響因素
    將來自各個組的橈足類動物收集到無菌的200µm網眼篩上,並反衝洗到無菌的培養皿中。4個重複,每個重複中有3隻橈足類動物,用於評估腸道清除前與橈足類動物共生的細菌豐度。將所有剩餘的橈足類轉移到250ml具有適當銨濃度的0.2µm過濾的ASW中,並清除其內臟3.5小時,以消除與食物共生的細菌。清除腸道後,將每個動物組再次濃縮到滅菌的200 µm網眼篩上,並反衝洗到無菌培養皿中。
  • 雖然看不見,但這些汙染對海洋漁業造成了深遠的影響
    汙染對海洋生態系統的影響 海洋中的食物鏈的順序為:微生物和原生動物 ->浮遊植物(微藻、海草和珊瑚等) -> 浮遊動物和無脊椎動物 -> 蝦、烏賊和貝類等 -> 魚。
  • 世界上最大的魚類和最小的魚類
    截至目前為止,生物學家實際記錄到的最大尺寸為12.65米長,21.5公噸重,其他體型更大的個體報告並未確認。鯨鯊為鯨鯊科(Rhincodontidae,1984年前稱為Rhinodontes)及鯨鯊屬中唯一的成員。