海洋酸化可能影響浮游生物外殼。圖片來源:L. FOX等
并非所有人都認(rèn)為150年前的浮游生物標(biāo)本是有研究潛力的寶藏。但這正是Lyndsey Fox在英國倫敦自然歷史博物館發(fā)現(xiàn)一批有孔蟲時的想法。
如今,這位金斯頓大學(xué)的微古生物學(xué)家和同事已經(jīng)證明,英國皇家海軍挑戰(zhàn)者號1872年至1876年采集的有孔蟲樣本,對了解現(xiàn)代氣候變化有重要幫助:它們的外殼比現(xiàn)在有孔蟲的外殼厚76%,而現(xiàn)在有孔蟲的外殼正在變薄。
多年來,科學(xué)家已經(jīng)知道海洋酸化(大氣中過量的二氧化碳溶解在海水中導(dǎo)致pH值下降)給大多數(shù)海洋生物帶來了壞消息。酸性的海水會侵蝕從螃蟹到珊瑚等生物的碳酸鈣外殼和外骨骼。但大多數(shù)證據(jù)都來自持續(xù)不超過幾年的實驗室實驗。到目前為止,科學(xué)家還無法研究海洋酸化的長期影響。
為了將挑戰(zhàn)者號的樣本與現(xiàn)代樣本進(jìn)行比較,研究人員重點研究了兩種浮游生物——Neogloboquadrina dutertrei和Globigerinoides ruber。這兩種浮游生物是塔拉海洋考察項目2011年在赤道東太平洋采集的。研究人員以挑戰(zhàn)者號探險隊的詳細(xì)記錄為指南,確定了挑戰(zhàn)者號取樣的準(zhǔn)確地點和時間,并從塔拉項目中選取了可比較的樣本。
接下來,研究人員使用計算機斷層掃描儀創(chuàng)建了精確的外殼三維圖像,這些外殼的直徑小于1毫米。他們在《科學(xué)報告》中報告稱,平均而言,所有現(xiàn)代標(biāo)本的外殼都比歷史標(biāo)本薄,Neogloboquadrina dutertrei甚至薄了76%。而且,一些現(xiàn)代標(biāo)本的外殼非常薄,以至于研究小組無法對一些部分進(jìn)行成像。
根據(jù)過去的實驗,研究人員認(rèn)為海洋酸化是罪魁禍?zhǔn)?。然而,他們也承認(rèn),與海洋酸化相關(guān)的其他因素,包括水溫升高和氧氣含量降低,也可能起到一定作用。
德國不來梅大學(xué)研究浮游有孔蟲的古海洋學(xué)家Lukas Jonkers說:“這是一個很好的證明。”目前,對海洋酸化的大部分了解來自于20世紀(jì)50年代之后的觀察,當(dāng)時海洋pH值已經(jīng)在下降。他希望研究小組能將研究范圍擴大到更多的標(biāo)本和地點。