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生態(tài)日歷

2024/01/26

國際清潔能源日

今天是首個“國際清潔能源日”。為了避免氣候紊亂的最嚴重后果并推動可持續(xù)發(fā)展，必須以公平、公正、平等、迅速的方式，從污染嚴重的化石燃料向清潔能源轉(zhuǎn)變。

——聯(lián)合國秘書長

安東尼奧·古特雷斯（António Guterres）

“……有些人似乎很認真地考慮把浮游生物作為人類的食物。”

——Ilaria Perissi & Ugo Bardi,

The Empty Sea: The future of the blue economy

看過動畫片《海綿寶寶》的人一定對那個身型微小但有著統(tǒng)治世界的野心的“痞老板”（Sheldon J. Plankton）印象深刻。這只長著兩根觸角的綠色獨眼生物終其一生都在想方設(shè)法得到蟹黃堡的配方并擊敗他的死對頭“蟹老板”。當然，創(chuàng)作者筆下“邪惡”的痞老板永遠不會獲得統(tǒng)治世界的機會，但在現(xiàn)實世界中，以“痞老板”為代表的浮游生物（plankton），卻是我們這個星球得以穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵力量——從海洋食物網(wǎng)到氣候調(diào)節(jié)，浮游生物不僅直接貢獻于自然界，也在源源不斷地滋養(yǎng)人類社會。

根據(jù)原作設(shè)定，“痞老板”是一種橈足綱浮游動物（zooplankton），在真實世界中，它主要以浮游植物（phytoplankton）為食。比起“痞老板”，與人類更密切相關(guān) 的浮游動物可能是南極磷蝦（Antarctic krill）——它還是“痞老板”的捕食者之一。雖然它的名字里有個“蝦”字，但和咱們餐桌上的“大蝦（中國對蝦）”不同，磷蝦是軟甲亞綱磷蝦目的浮游動物，它不能在海流中自由地橫向移動，只能在水體中垂直移動。“磷蝦”和“大蝦”，可謂是“蝦”字輩遠方表兄弟了。

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南極磷蝦會以“痞老板”為食，但它們都是浮游動物

左圖?naturepl.com/David Tipling/WWF

右圖?spongebobwiki.org

名不見經(jīng)傳，又不能被端上餐桌，南極磷蝦（簡稱“磷蝦”）何以稱得上滋養(yǎng)人類社會？其實磷蝦是南大洋食物網(wǎng)的核心，是整個南大洋頂級掠食者的關(guān)鍵食物來源——鯨、海豹、魚類、企鵝乃至其他海鳥都會直接以磷蝦為食。事實上，“磷蝦”一詞來源于挪威語的“kril”，表示小魚”[1] 。

在南極地區(qū)，錯綜復(fù)雜的食物網(wǎng)一直維持著脆弱但是微妙的平衡，磷蝦是其穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵。磷蝦常常在海水表面聚集，群體數(shù)量從數(shù)百到數(shù)億只不等，這為各種不同體型的捕食者提供了機會，也避免了某種生物成為單一捕食者。南極磷蝦的生物量約3至5億噸，比全世界任何其他多細胞生物都要多[2]，甚至在太空中都可以觀察到它們在海洋中的移動，可謂是南大洋的“動力車間”。

南極磷蝦聚集形成的群體可以在太空中被觀測到

?naturepl.com/Visuals Unlimited/WWF

除去為南極生物提供豐富的食物之外，小小的磷蝦還有大大的作用。南大洋是全球最大的碳匯之一，其吸收捕獲的二氧化碳（CO?）占到人為排放總量的40%[3]。冰層下面這些可愛透明的生物數(shù)量巨大，在固碳過程中發(fā)揮了核心作用，這得到了生物學家和政府機構(gòu)越來越多的認同[4]。

當浮游植物停留在海表區(qū)域時，它們會通過光合作用將水中的CO? “捕獲”到體內(nèi)。但如果這些浮游植物僅在海洋上層活動，那這些碳還稱不上被有效封存——只有當碳從大氣中被移除至少100年時，才被認為是有效的固碳[5]。當磷蝦進食浮游植物后，其中的碳被吸收并成為身體組織，或以蛻皮和糞便的形式被排出體外。這些蛻下的外骨骼和糞便的顆粒可以緊密堆積，且體積大，下沉快，從而使得其中的碳可以在海底被保留數(shù)百年；與此同時，這些固碳過程減少了上層海洋的碳含量，間接讓海洋能夠從大氣中吸收更多CO?，持續(xù)且大量進行固碳。

據(jù)估計，僅在南大洋春夏月份（10月至次年3月），位于南極半島和斯科舍海（CCAMLR Subareas 48.1, 48.2, 48.3）的磷蝦通過糞便和蛻皮就能夠吸收23兆噸碳，這項生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)每年價值152億美元[6]。

磷蝦的消化效能不高，因此糞便仍有大量的碳

隨著漁業(yè)技術(shù)的發(fā)展，自上世紀七十年代起，南極磷蝦遭到了大量捕撈。因為擔憂南大洋就此沉寂，多國于1980年成立了南極海洋生物資源委員會（Commission for the Conservation of Antarctic Marine Living Resources，CCAMLR），旨在南緯60度以南及構(gòu)成南極海洋生態(tài)系統(tǒng)的南極幅合帶之間的海域養(yǎng)護海洋生物資源。然而，除了捕撈作業(yè)之外，愈演愈烈的氣候變暖也會導致磷蝦種群數(shù)量的下降——磷蝦的生長需要依靠海冰下表面的冰藻，而隨著南極海冰的減少，磷蝦會失去重要的棲息地。

在氣候變暖和捕撈工業(yè)的疊加影響下，科學家已經(jīng)在西南大西洋北部海域觀測到磷蝦種群密度下降[7]。因此在今天，磷蝦減少不僅意味著南大洋生態(tài)系統(tǒng)的崩潰，而是可能失去全球重要的碳匯。這一損失不僅會導致南緯60度以南變?yōu)橐黄澎o之地，其對氣候的影響也將輻射全球。毫無疑問，將南極磷蝦保留在南大洋中所能創(chuàng)造的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值，將遠高于將其作為漁業(yè)資源所產(chǎn)生的價值。

紀錄片《我們的星球》展示座頭鯨捕食磷蝦的過程，它們是南大洋作為全球重要碳匯的組成部分

? Hector Skevington-Postles/Oliver Scholey / Silverback/Netflix

氣候危機正在威脅全球經(jīng)濟和脆弱的生態(tài)系統(tǒng)，也在影響人類社會，尤其是年輕一代認識世界的方式。要如何設(shè)想我們及下一代在“全球沸騰”時代的生活？發(fā)現(xiàn)并開發(fā)其他星球的機會渺茫，因此人類可以在生活的各方面選擇更可持續(xù)的替代方案。我們必須抓住一切機會保護最基本的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，因為這些自然過程必將影響我們和地球的未來。

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參考資料：

[1] Meyer, Bettina, and Mathias Teschke. "Physiology of Euphausia superba." Biology and ecology of Antarctic krill (2016): 145-174.

[2] Meyer, Bettina, et al. "Successful ecosystem-based management of Antarctic krill should address uncertainties in krill recruitment, behaviour and ecological adaptation." Communications Earth & Environment 1.1 (2020): 28.

[3] DeVries, Tim. "The oceanic anthropogenic CO2 sink: Storage, air‐sea fluxes, and transports over the industrial era." Global Biogeochemical Cycles 28.7 (2014): 631-647.

[4] Cavanagh, Rachel D., et al. "Future risk for Southern Ocean ecosystem services under climate change." Frontiers in Marine Science 7 (2021): 615214.

[5]  Boyd, Philip W., et al. "Multi-faceted particle pumps drive carbon sequestration in the ocean." Nature 568.7752 (2019): 327-335.

[6] Cavan, E., Grilly, E., Reid, K. and N. Mackay. 2022. Antarctic krill: Powerhouse of the Southern Ocean. WWF-Australia, Sydney.

[7] Cavan, E. L., et al. "The importance of Antarctic krill in biogeochemical cycles." Nature communications 10.1 (2019): 4742.

撰寫：Bob

修改：Yimo，小七

排版：小七