山顶积雪消融加剧阿拉伯海赤潮

翻译：姬翔 来源：中国数字科技馆

从太空观察阿拉伯海的夜光藻赤潮。 （图片来源：Norman Kuring/NASA）

有这样一种生物，它们具有独特恢复力，能以惊人的速度繁殖扩散，聚集形成浓稠恶臭的漩涡和长丝，甚至从太空都可见。这便是夜光藻（Noctiluca scintillans），一种毫米级大小的浮游生物。20年前的阿拉伯海还难觅踪影的它们，如今却凭借超强的生存繁衍能力，挤走了一直以来支撑着该海域食物网的硅藻（diatom）。它们虽如开篇所言年年爆发，持续数月，却不合更大型生物的胃口，从而打乱了此处原先的海洋食物链。这对当地渔业以及以此为生的一亿五千万人口来说是不小的威胁，可能进一步导致海盗行为的猖獗。

一篇发表在《科学报告》(Scientific Reports)上的研究成果描述了喜马拉雅-西藏高原地区持续的积雪消融加剧这种有害藻类引起的赤潮过程。来自哥伦比亚大学莱蒙特-道荷提（Lamont-Doherty）地球观测所的Joaquim I. Goes领导了此次研究。该研究使用现场数据、实验室试验、以及NASA提供的数十年间的卫星图像，来建立阿拉伯海夜光藻和融化的冰川以及衰弱的冬季风之间的联系。

一般来说，来自喜马拉雅山的寒冷冬季风会使海洋表面降温。这些较冷的水会下沉，与富含营养的下层海水换位，这种对流混合过程好比将冰块加入一杯热咖啡。在此期间，作为食物链中最主要生产者的浮游植物，将在上层的日照和富营养水体的滋润下繁盛。同时，周边国家将得到大量直接或间接以浮游植物为食的鱼群。但是，随着喜马拉雅的冰川和积雪日渐萎缩，从陆地吹往海洋的季风变得越发温暖潮湿，使得对流混合乏力，无法再对上层水体“施肥”。

这种情况对硅藻等浮游植物极为不利，但对夜光藻却并非如此。夜光藻（也被称为“海上闪光”）并不像硅藻一样依赖于日照和营养：它们能摄食其他微生物以求生存，还拥有温室一样的球状透明细胞，可容纳上千个光合内共生体（photosynthesizing endosymbionts）。这些绿色的内共生体通过光合作用为其提供能量，同时，夜光藻使用它尾巴一样的鞭毛从周围水环境中抓取任何微小的浮游生物，给自己“加餐”。

这种双管齐下的能量获取方式使夜光藻有了巨大的优势，足以繁荣昌盛，扰乱阿拉伯海的经典食物链。除此之外，夜光藻的第二点优势来自于内共生体积累在细胞中的氨，使得它们对于较大的摄食者来说不再“可口”。与此同时，这些氨可以作为内共生体的氮营养储存库，使它们不必为流混合减弱后的营养贫乏而“发愁”，这是夜光藻第三点优势。

夜光藻赤潮最早见于上世纪90年代末。它们每年都以惊人的规模爆发，威胁着阿拉伯海本已脆弱的食物链，因为它们的共生体不仅与其他浮游植物争夺“按年发放”的营养，还直接以浮游植物为食。除了水母和樽海鞘（salps）之外，没什么生物会对夜光藻有食欲。在阿曼苏丹国，夜光藻群和前来捕食夜光藻的水母把海水淡化厂，石油精炼厂以及天然气发电厂堵得水泄不通，生产规模只得无奈缩减。同时，由此导致的海产品供给和经济安全问题，也一定程度上加剧了某些国家的海盗活动，例如也门和索马里。

这种毫米级别的生物既能进行光合作用，也能以其他生物为食。 （图片来源：Kali McKee/Lamont-Doherty地球观测站）

Goes和来自莱蒙特观测所的研究员Helga do Rosario Gomes都表示：“这或许是有史以来气候变化对我们造成的最剧烈的变动之一。”他们研究夜光藻增长已十八年有余，“从东南亚的泰国和越南沿海，到远在南方的塞舌尔，我们都能见到夜光藻。它们在哪里爆发，哪里就会有大麻烦。它们还会使水质恶化，导致大量鱼类死亡。”

若要证明全球变暖对印度季风产生的一连串效应，以及对南亚次大陆和中东大量人口的社会经济学影响，那么这项研究便是一条引人注目的新证据。“与气候变化和海洋生物有关的研究大多着眼于极地和温带水域，而很少关注热带。”Goes说。

这项研究强调了热带海洋是如何在极其严重的影响下，以传统模型预测所不及的速度发生变化，并逐渐失去物种多样性。Goes还说，对于那些已经饱受战争、贫困、失去生计的社会经济问题所困扰的国家来说，这或许预示着可悲的结果。