近日，发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS）一项新研究记录了大规模海洋系统的变化，这些变化威胁着欧洲、非洲和中东之间海域海洋生态系统的稳定性。研究警告说，如果全球变暖继续以目前的速度发展，到本世纪末，热带物种可能会占领部分地中海海洋生态系统。

该研究分析了详细的化石记录，显示热带软体动物如何从大约13.5万年前开始取代当时存在的地中海种群，这标志着气候驱动的生物多样性发生了巨大的系统性重组。

上图：马略卡（Mallorca）是西班牙的巴利阿里群岛中最大的岛屿，也是该群岛的省会。它位于地中海西部，是一个热门的度假胜地，吸引着来自世界各地的游客。摄：Kong©绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）

地中海是海洋生物多样性热点地区，已经受到气候驱动的生物多样性崩溃的影响。如果全球变暖引发热带大西洋物种的入侵，其特有的动物群将面临进一步的风险。研究人员将现代物种的出现与末次间冰期的独特古记录（对未来气候的保守模拟）结合起来，以模拟热带西非软体动物的典型子集的未来分布，该软体动物目前因西北非地区的冷上升流与地中海分开。研究表明，到2050年，在中间气候情景（RCP 4.5）下，非洲西北部的气候连通性可能会让热带物种在那时基本上环境适宜的地中海上定殖。最坏情况（RCP 8.5）会导致到2100年地中海完全热带化。热带大西洋的入侵将加剧印太地区通过苏伊士运河的持续入侵，不可逆转地将整个地中海转变为人类历史上前所未有的新生态系统。

为了对未来气候作出评估，政府间气候变化专门委员会（IPCC）第五份评估报告采用了四个温室气体浓度情景，按低至高不同代表路径浓度(RCP)排列分别为RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5，其中后面的数字表示到2100年辐射强迫水平2.6W m-2到8.5Wm-2。基于这些温室气体浓度情景，各个气候中心及研究机构利用不同复杂程度的电脑模式来推算未来的全球气候。2023年11月的联合国排放差距报告称，到本世纪末，世界气温将比工业化前平均水平高2.5 摄氏度至2.9摄氏度。

该研究的主要作者、意大利那不勒斯国家海洋生物学、生态和生物技术研究所的高级科学家Paolo Albano表示，在间冰期的温暖阶段，在适度变暖的情况下，到2100年，地球温度将达到预期范围的底部。

Alban说，当研究人员将他们的化石记录与模型中的气候数据进行匹配时，结果表明，变暖程度可能会打破非洲西北海岸的冷水屏障，该屏障阻止了几乎所有热带物种穿过不足13公里宽的直布罗陀海峡，到达和进入地中海。西北非海岸有一个非常大的上升流系统，其中会出现深而寒冷的水。这阻碍了来自西非的纯热带物种的到来。问题是，这个屏障能持续多久？随着气候变暖，会发生什么？这个地区什么时候才会变得足够温暖，让热带物种进入地中海？

化石记录显示，在地质上最近的温暖时期，类似于当前气候的标志性热带物种，如尖梳贝和大型海螺，生活在地中海。

Alban补充说，来自太平洋的一种相关物种波斯凤凰螺已经通过苏伊士运河传播到地中海东部。

这项研究具有全球意义，因为它“揭示了人类活动对海洋生态系统已经并将产生的真正深远的影响”，史密森热带研究所的科学家亚伦·奥迪Aaron O’Dea说，他没有参与这项研究。“这个过程将导致生物群落的全新组成，这是以前从未见过的。它可以让我们一睹未来，并在此过程中促使我们重新评估保护策略以及我们所认为的自然。”新研究的结果“有趣地”表明，新物种的涌入可以增强生态系统的生物多样性和功能丰富性，但只能在一定程度上增强。2100年后不受控制的变暖将摧毁大多数海洋生态系统。但如果全球气温按照当前的净零承诺稳定下来，科学家、海洋管理者和资源管理者应该考虑“多样性的增加和填补空缺是我们可以利用的。”

他说，在全球范围内，重要的是要记住，赤道海洋将随着持续升温而失去物种。

Aaron O’Dea说：“如果气候变暖不断持续下去，热带地区的生物多样性将变得贫瘠。回顾化石记录，当赤道海洋非常温暖时，热带地区的多样性较低。”

2022年的一篇研究论文记录了2015年至2019年间地中海连续5年发生的海洋大规模死亡事件。其作者得出的结论是，海洋“正在经历‘海洋热浪’加速的生态影响，这对其生态系统构成了前所未有的健康和功能方面的威胁。”

2023年，另一个研究小组研究了与海洋热浪相关的区域性海洋鸟类大规模死亡，指出“大规模死亡事件更加频繁，东北太平洋海洋鸟类的承载能力可能出现新的下降。”

一些研究人员将这些点联系起来，担心当前的变暖速度可能会使海洋变得像2.5亿年前二叠纪末灭绝期间那样温暖、酸性和缺氧，当时高达90%的海洋物种死亡。

自苏伊士运河建成以来，来自太平洋的热带物种就一直在地中海的这一地区定殖。至少有1000个物种通过这种方式迁移到地中海，其中包括几种太平洋虾，它们现在是埃及重要的渔业资源，取代了曾经是以色列重要渔业资源的当地物种。新物种还带来了来自太平洋的潜在破坏性寄生虫。

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文 | Daisy

审 | YUJIE

排版 | 绿叶

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来源: 海洋与湿地