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    在南极干旱的山谷,气候变化引起土壤变化的早期迹象

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      【博科园-科学科普】在一项长达20年的研究中,由科罗拉多州立大学领导的研究小组发现,在世界上最干旱、最寒冷的沙漠之一的麦克默多干谷中,土壤动物、线虫和其他动物物种的数量正在减少。这一发现归因于气候变化,自2001年反常的温暖气候事件以来,气候变化引发了这片沙漠中的冰雪融化和融化。

      麦克默多干谷中没有任何植物、鸟类或哺乳动物,位于南极大陆最大的区域。但是微生物和微小的土壤无脊椎动物生活在恶劣的生态环境中,平均温度低于- 15摄氏度,或5华氏度。科学家们说,这些发现为生态系统如何应对气候变化和异常气候事件提供了见解和警钟。

      在南极干旱的山谷,气候变化引起土壤变化的早期迹象

      麦克默多干谷中没有任何植物、鸟类或哺乳动物,它们位于南极大陆最大的区域。图片版权:Ashley Shaw

      该研究的主要作者、全球环境可持续发展学院(Department of Biology and School of Global Environmental Sustainability)的博士后研究员Walter Andriuzzi说:直到2001年,该地区还没有出现气候变暖的趋势。正相反,天气越来越冷了。但在2001年,气温骤降,天气异常温暖。从那时起,平均温度要么稳定,要么略有上升。但最重要的是,发生了更频繁的激烈天气事件。

      研究小组在三个水文盆地和三种不同的海拔高度采样了土壤无脊椎动物和测量土壤性质,包括含水量。在泰勒谷,实地研究于1993年展开;在Miers和Garwood山谷,科学家们在2011年开始了他们的工作。研究小组在这项长期研究中发现的情况不能通过观察平均或每月的温度来观察。这是几个小时,或者是几天反常的温暖天气。即使是高太阳辐射的峰值,也会在没有高温的情况下触发冰融化。这就是气候变化在那里发生的原因,而且它已经开始影响那里的生物群落。

      在南极干旱的山谷,气候变化引起土壤变化的早期迹象

      温度升高导致了线虫的线虫的减少,这是通过显微镜观察到的。图片版权:Walter Andriuzzi, Colorado State University

      更高的温度意味着冰川和永久冻土层的冰融化和融化,这导致最常见的物种——线虫——线虫的数量下降。其他物种正变得越来越丰富,正在向山上蔓延。因此,在海拔较高的地方,土壤中的微生物和动物变得更加多样化,对生态系统造成了未知的后果。这发生在全世界,而不仅仅是在南极洲,例如在落基山脉,科学家观察到,由于气温升高,昆虫每年都在向山上移动。

      在麦克默多干谷领导野外工作的Andriuzzi称南极线虫是“了不起的生物”。在这样的条件下生存,真是令人惊讶。生长季节只持续几周,但在野外,这种微小的动物可能活10年。

      在南极干旱的山谷,气候变化引起土壤变化的早期迹象

      Walter Andriuzzi于2016年12月在麦克默多干谷取样。他踩在岩石上以避免干扰地面。图片版权:Ross A. Virginia, Dartmouth College

      鉴于研究小组的发现nematode社区需要时间才能从这些干扰中恢复过来。随着气候变化,有些物种是赢家,有些是输家。在干旱的山谷里,一切都是关于它们如何应对气候变暖,最重要的是水。变化往往很难预测,因为物种太多了。在干旱的山谷这样的地方更容易隔离气候变化的影响,或者孤立一个物种如何以一种方式应对气候变化。这是一个天然的实验室,在那里运作的一些机制可以被揭开。


      • 知识:科学无国界,博科园-科学科普

      • 内容:“博科园”判定符合今主流科学

      • 来自:科罗拉多州立大学

      • 编译:双螺旋

      • 审校:博科园

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