@ 2015.09.17 , 08:30
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极地入侵:冰盖消融后动植物将如何殖民南极?

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根据最近的一项气候变化模拟,如果全世界的化石燃料全部燃烧掉,南极冰盖可能会全面崩坏。虽然我们不可能很快就看到这样一个戏剧性事件,我们已经观察到了大的变化,而且值得考虑,南极大陆生态系统在最坏情况下会怎样,南极多久以后会变成盖满草的苔原?

现在,生命主要在大陆边缘蓬勃发展——由浮游生物丰富的南大洋所驱动,并聚集在沿海土地的季节性不冻区域。内陆可能人烟稀少,但南极大陆并不像许多人认为的那样贫瘠。那里有约110种本地苔藓物种和两种开花植物南极发草和漆姑草。近几十年来这些植物在相对温和的南极半岛蓬勃发展。然而它们不能再走得更远了——它们已经生长在适宜的不冻地带几乎最南部。

随着冰盖和冰川已经在半岛地区消退,当地动植物都受益于更容易获得的液态水。我们已经开始看到种群数量增加、更大的领地占据和更快的增长速度,后果预期只会增长——目前一切都受限于极端的物理环境。

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世界最南端的花南极发草(Deschampsia Antarctica)英国南极调查

它可能最终变得对于一些原生物种过于温暖,但在即将到来的几十年和几个世纪中更大的问题在于,新的和目前“非本地的”物种是否会到来并成为比本地生物更强的竞争对手。

入侵南极

极地原生物种天生是弱势竞争对手,因为它们已经在一个寒冷,干燥条件的环境中进化,在这里生存是压倒一切的选择性压力,而不是来自其它生物来源的竞争。如果人类(或其它向南扩大地盘的野生动物)把新的竞争对手和疾病带到南极洲,可能对现有的生物多样性构成非常严重的风险。一些本地物种很可能会被排挤到剩下的更极端地区,在那里他们可以避免竞争,并继续依靠其固有的忍耐压力能力。

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Tom Hart和二百万只帽带企鹅在一起。隔离使南极物种对引入的竞争很脆弱。Richard White

我们通常分割自然殖民——甚至适用于今天的南极——和人类活动带来的“外星”物种 。南极地区最好的可用数据来自一些亚南极群岛,在那里人类比自然导致了更多的成功殖民。事实上,在人类与该区域发生联系的近几个世纪以来,我们已经引入了200~300个物种,相比之下只有两三例已知的自然殖民。

企鹅、海豹和飞翔海鸟在海岛和南极半岛之间移动,因此有一些自然殖民的潜力。在亚南极一带甚至南极半岛经常能观察到迷鸟,其中一些已经成功殖民(如麦夸里岛上的椋鸟、金翅鸟和野鸭)。

贼鸥和海鸥等候鸟在它们迁徙两端都花时间在陆地上,它们可以是转移无脊椎动物、植物种子和孢子、以及微生物进入解冻的南极的重要自然载体。重要的是,鸟群也用粪便、蛋壳和尸体给周边岩石和土壤施肥。受到这种富集的支持,海鸟殖民地附近的动植物繁荣兴旺。

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谁在搭乘这班贼鸥航班?Tom Hart

然而,南极融化对于单个物种意味着什么已是很难预测,更不用说整个生态系统了。比如说企鹅——他们已在之前的间冰期撤退中生存下来,但数量规模减少。这一次,更依赖海冰的阿德利企鹅和帝企鹅很可能会衰退,而更少依赖冰的物种如巴布亚企鹅和帽带企鹅可能受益。事实上,已经有一些证据表明帝企鹅处境艰难(虽然它们也可以适应和学会迁徙)。

然而,吃鱼的巴布亚企鹅正在南极半岛增长而阿德利企鹅和帽带企鹅(两者食用磷虾)却表现不好这一事实表明,相比冰盖更应归咎于猎物供应。搞清楚大规模环境变化在生态系统和食物网级别的影响是很难的——它是一个复杂的过程,毫无疑问会带来一些意想不到的结果。

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这种无翼的蠓来自南乔治亚岛,但已进一步南迁。英国南极调查

亚南极岛屿充满这样的意想不到影响的例子。在过去猪、狗、猫、羊、驯鹿和兔子都被故意引入过,经常造成毁灭性影响。例如,家鼠和小鼠被猎海豹者和捕鲸者无意引入南乔治亚岛和其他岛屿,并摧毁了海鸟种群。最近的一次清除运动似乎已经成功,鹡鸰、鸭子和小型海鸟都显示出一些立即复苏的迹象

从麦格理和玛丽恩群岛消除外来猫也同样帮助了本地的穴居海鸟,尽管这样的生态系统的响应可能更加复杂和不可预测——在麦格理群岛除掉猫也导致外来兔子数量增加,大大增加了对敏感的原生植被的损伤。

南极的生物多样性比普遍认为的要复杂得多,有着多达15个不同的生物地理区域,已经经历了数百万年的进化隔离。人类是目前的最大威胁,不仅是引进新物种,而且还在南极洲各地区之间移动“本地”物种。这可能会更具破坏性,因为这些原生物种已经预先适应了极地生活。

到南极的游客受到越来越严格的生物安全措施,但意外的引入不断发生,往往是通过科学家们的食品运输。海洋和陆地冰的变化影响到对新地区的访问,所以除非生物安全更加有效,我们只能期待植物和无脊椎动物入侵的增加。

虽然可能会提出成本问题,值得记住的是,比起事后的控制和消灭(即使这样的行动是可能的),预防永远是更好、更便宜的。

本文译自 TheConversation,由译者 王丢兜 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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  1. 2933786

    说个不专业的疑问吧,朋友是做古环境研究的,研究表明自然环境变化会导致生物系统的变化,自然系统会做自我调整。然后那群生态圣母们怎么一开始就刻意维护原有系统,而且是在环境已经大规模改变的情况下?要是真有本事怎么不去逆转大时间尺度的自然变化。

  2. 2933801

    因为自然变化是慢慢来的,要是能把影响弄成一万年才变化出来也无所谓

  3. 2933817

    @pony: 大自然的破坏可以很急剧,短短一代人就可以了。大自然的恢复和自我调节很慢,这个的时间,人类等不起。

  4. 2933843

    @fff: 自我调整?地球等得起,地球生物圈大概等得起,地球人等不起…

  5. 我认识路人甲
    @2 years ago
    2933846

    其实是保证人类环境生存环境,顺便保护其他物种而已…

  6. mamere
    @2 years ago
    2933865

    @fff: 人类只是为了让自己的种群不被淘汰而已。毕竟近几千年来是人类造成了地球环境的急剧变化,而且基本都是负面的变化,所以从因果关系来讲,如果让地球自我调整的话,人类就活不了几个世纪了。所以现在人类是在一边继续榨取地球的资源,一边尽量减少负面的影响。

  7. 哈佛教授
    @2 years ago
    2933930

    融化后海平面不会上升吗?也许还来不及入侵就已经在水底了

  8. 2933940

    谁起的名字,发草?想让这个物种灭绝吗?

  9. 写写画画
    @2 years ago
    2933957

    地球online 更新:南极地貌重做,现在那里是一片苔原

  10. re-bubble
    @2 years ago
    2934000

    @fff: 这种研究的结论都只是假说,学术论文中充满了有可能,基于本模型,或许会,这种谦卑的词,然而传到了好事门外汉口中确成了板上钉钉的绝对真理。

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