一种常见的本科鱼，是未来几十年内可能主导温带栖息地的鱼类之一。图片来源：Wikimedia 科学家预测，在未来二十年内，我们大气中的二氧化碳（CO2）含量将从目前的约 404 ppm 升至 450 ppm 以上——其结果是，全球生态系统将发生变化。其中许多影响将在我们星球的海洋中尤为明显。随着大气 CO2 浓度的升高，更多的气体溶解到海水中，引发一系列化学反应，导致海水酸化。酸化可以独立存在，也可以与温度升高协同作用，以不同的方式影响不同的物种。为了挽救物种，科学家们正争分夺秒地了解海洋栖息地及其中的物种将如何受到酸化影响，并确定未来保持海洋生物多样性的最佳方法。迄今为止，大部分关于酸化的研究都集中在造礁珊瑚上，而且也理应如此，因为这些造礁物种是地球上一些最丰富生态系统的基础。但珊瑚礁并非海洋中唯一的繁盛栖息地，而变化的水化学成分也不是唯一会受到影响的物种。实验室研究发现，包括鱼类在内的各种生物有时会受到酸化水体的影响，但这些对物种的个体影响如何转化为对生态系统的影响尚不清楚。因此，为了了解酸化可能对鱼类群落产生的影响，一个由阿德莱德大学环境研究所海洋生态学家Ivan Nagelkerken 教授领导的科学家团队转向了自然实验室。澳大利亚研究人员得以观察到气候变化对鱼类群落可能产生的影响，这得益于一些温带海带林中海洋地质的一个特点：海底火山喷口。这些喷口会喷出 CO2，使得这些地点的 CO2 水体浓度与持续气候变化下预测的浓度一样高。“这就像时间旅行——你可以看到我们生态系统和鱼类物种未来可能的样子，”Nagelkerken 在一份新闻稿中说道。为了了解这种酸化如何影响鱼类，科学家们只需将这些自然存在的、类似于未来的 CO2 地点与附近类似的地点进行了比较。他们的研究结果本月已在《
Current Biology》杂志上作为更正的校样发表。
也许出乎意料的是，他们发现 CO2 浓度较高的区域鱼类数量更多。研究人员将这种鱼类数量的激增归因于小甲壳类动物和蜗牛等美味食物物种数量的增加。但是，虽然鱼类数量更多，但鱼类群落的多样性却明显降低。酸化对海带产生了负面影响，导致了更小、更类似草的藻类的大量繁殖。正是在这些以草类为主的栖息地中，只有一些鱼类——“有点像海洋中的老鼠和蟑螂”——占了主导地位。https://www.youtube.com/watch?v=oJE595-ALYo&feature=youtu.be “小型杂草状物种通常会被其捕食者控制，”Nagelkerken 解释说。这些具有统治地位的小型鱼类通常受到生活在海带林中的中型掠食性鱼类的制约。但随着海洋酸化将海带林转变为草状草床，“我们失去了保护这些中间掠食者的栖息地，因此也失去了这些物种。” 如果那些像杂草一样繁殖的鱼类对我们有用，那么从纯粹的自私角度来看，这可能算不上什么坏事。但那些在 CO2 含量高的栖息地中占主导地位的鱼类并不是我们通常捕捞的对象。“没有人真正想吃它们。” 虽然这项研究只能说明海带林未来的潜在情况，但其他海洋栖息地也可能，甚至很可能发生类似的级联效应，因为基础性物种被其他能够承受高温和酸性的生物所取代。因此，海洋酸化的最终结果可能不是海洋空无一物，而是到处都是鱼，但却无鱼可食。Nagelkerken 对我们能否足够快地减少 CO2 排放以防止酸化表示怀疑，但他认为可能有一种方法可以阻止这种末日情景的发生。“我们展示了数量减少的捕食者如何对当地物种多样性产生级联效应，”他解释说。因此，如果我们能够控制我们对这些关键物种的直接影响，我们或许可以争取时间。“严格控制过度捕捞可能是减缓高 CO2 世界中多样性丧失和生态系统变化的关键措施。”
引用：Nagelkerken 等人，2017。物种相互作用驱动高 CO2 世界中的鱼类生物多样性丧失。《Current Biology》；doi：10.1016/j.cub.2017.06.023
