近日，發(fā)表于《美國國家科學(xué)院院刊》（PNAS）一項新研究記錄了大規(guī)模海洋系統(tǒng)的變化，這些變化威脅著歐洲、非洲和中東之間海域海洋生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。研究警告說，如果全球變暖繼續(xù)以目前的速度發(fā)展，到本世紀(jì)末，熱帶物種可能會占領(lǐng)部分地中海海洋生態(tài)系統(tǒng)。

該研究分析了詳細(xì)的化石記錄，顯示熱帶軟體動物如何從大約13.5萬年前開始取代當(dāng)時存在的地中海種群，這標(biāo)志著氣候驅(qū)動的生物多樣性發(fā)生了巨大的系統(tǒng)性重組。

上圖：馬略卡（Mallorca）是西班牙的巴利阿里群島中最大的島嶼，也是該群島的省會。它位于地中海西部，是一個熱門的度假勝地，吸引著來自世界各地的游客。攝：Kong?綠會融媒·“海洋與濕地”（OceanWetlands）

地中海是海洋生物多樣性熱點地區(qū)，已經(jīng)受到氣候驅(qū)動的生物多樣性崩潰的影響。如果全球變暖引發(fā)熱帶大西洋物種的入侵，其特有的動物群將面臨進一步的風(fēng)險。研究人員將現(xiàn)代物種的出現(xiàn)與末次間冰期的獨特古記錄（對未來氣候的保守模擬）結(jié)合起來，以模擬熱帶西非軟體動物的典型子集的未來分布，該軟體動物目前因西北非地區(qū)的冷上升流與地中海分開。研究表明，到2050年，在中間氣候情景（RCP 4.5）下，非洲西北部的氣候連通性可能會讓熱帶物種在那時基本上環(huán)境適宜的地中海上定殖。最壞情況（RCP 8.5）會導(dǎo)致到2100年地中海完全熱帶化。熱帶大西洋的入侵將加劇印太地區(qū)通過蘇伊士運河的持續(xù)入侵，不可逆轉(zhuǎn)地將整個地中海轉(zhuǎn)變?yōu)槿祟悮v史上前所未有的新生態(tài)系統(tǒng)。

攝：Kong?綠會融媒·“海洋與濕地”（OceanWetlands）

為了對未來氣候作出評估，政府間氣候變化專門委員會（IPCC）第五份評估報告采用了四個溫室氣體濃度情景，按低至高不同代表路徑濃度(RCP)排列分別為RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5，其中后面的數(shù)字表示到2100年輻射強迫水平2.6W m-2到8.5Wm-2?；谶@些溫室氣體濃度情景，各個氣候中心及研究機構(gòu)利用不同復(fù)雜程度的電腦模式來推算未來的全球氣候。2023年11月的聯(lián)合國排放差距報告稱，到本世紀(jì)末，世界氣溫將比工業(yè)化前平均水平高2.5 攝氏度至2.9攝氏度。

該研究的主要作者、意大利那不勒斯國家海洋生物學(xué)、生態(tài)和生物技術(shù)研究所的高級科學(xué)家Paolo Albano表示，在間冰期的溫暖階段，在適度變暖的情況下，到2100年，地球溫度將達到預(yù)期范圍的底部。

Alban說，當(dāng)研究人員將他們的化石記錄與模型中的氣候數(shù)據(jù)進行匹配時，結(jié)果表明，變暖程度可能會打破非洲西北海岸的冷水屏障，該屏障阻止了幾乎所有熱帶物種穿過不足13公里寬的直布羅陀海峽，到達和進入地中海。西北非海岸有一個非常大的上升流系統(tǒng)，其中會出現(xiàn)深而寒冷的水。這阻礙了來自西非的純熱帶物種的到來。問題是，這個屏障能持續(xù)多久？隨著氣候變暖，會發(fā)生什么？這個地區(qū)什么時候才會變得足夠溫暖，讓熱帶物種進入地中海？

化石記錄顯示，在地質(zhì)上最近的溫暖時期，類似于當(dāng)前氣候的標(biāo)志性熱帶物種，如尖梳貝和大型海螺，生活在地中海。

Alban補充說，來自太平洋的一種相關(guān)物種波斯鳳凰螺已經(jīng)通過蘇伊士運河傳播到地中海東部。

這項研究具有全球意義，因為它“揭示了人類活動對海洋生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)并將產(chǎn)生的真正深遠(yuǎn)的影響”，史密森熱帶研究所的科學(xué)家亞倫·奧迪Aaron O’Dea說，他沒有參與這項研究。“這個過程將導(dǎo)致生物群落的全新組成，這是以前從未見過的。它可以讓我們一睹未來，并在此過程中促使我們重新評估保護策略以及我們所認(rèn)為的自然。”新研究的結(jié)果“有趣地”表明，新物種的涌入可以增強生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性和功能豐富性，但只能在一定程度上增強。2100年后不受控制的變暖將摧毀大多數(shù)海洋生態(tài)系統(tǒng)。但如果全球氣溫按照當(dāng)前的凈零承諾穩(wěn)定下來，科學(xué)家、海洋管理者和資源管理者應(yīng)該考慮“多樣性的增加和填補空缺是我們可以利用的?！?/p>

他說，在全球范圍內(nèi)，重要的是要記住，赤道海洋將隨著持續(xù)升溫而失去物種。

Aaron O’Dea說：“如果氣候變暖不斷持續(xù)下去，熱帶地區(qū)的生物多樣性將變得貧瘠?；仡櫥涗洠?dāng)赤道海洋非常溫暖時，熱帶地區(qū)的多樣性較低。”

2022年的一篇研究論文記錄了2015年至2019年間地中海連續(xù)5年發(fā)生的海洋大規(guī)模死亡事件。其作者得出的結(jié)論是，海洋“正在經(jīng)歷‘海洋熱浪’加速的生態(tài)影響，這對其生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成了前所未有的健康和功能方面的威脅?！?/p>

2023年，另一個研究小組研究了與海洋熱浪相關(guān)的區(qū)域性海洋鳥類大規(guī)模死亡，指出“大規(guī)模死亡事件更加頻繁，東北太平洋海洋鳥類的承載能力可能出現(xiàn)新的下降?！?/p>

一些研究人員將這些點聯(lián)系起來，擔(dān)心當(dāng)前的變暖速度可能會使海洋變得像2.5億年前二疊紀(jì)末滅絕期間那樣溫暖、酸性和缺氧，當(dāng)時高達90%的海洋物種死亡。

自蘇伊士運河建成以來，來自太平洋的熱帶物種就一直在地中海的這一地區(qū)定殖。至少有1000個物種通過這種方式遷移到地中海，其中包括幾種太平洋蝦，它們現(xiàn)在是埃及重要的漁業(yè)資源，取代了曾經(jīng)是以色列重要漁業(yè)資源的當(dāng)?shù)匚锓N。新物種還帶來了來自太平洋的潛在破壞性寄生蟲。