物理科技生物学-PHYICA

研究显示气候如何影色偷偷影院响食物网,对东非造成社会经济威胁

地球 2022-02-25 00:00:17

肯塔基大学 研究小组在坦噶尼喀湖花了12天从湖底收集核心样本

他们租了一艘刚果商船,在这里看到的,并把它用于他们的研究项目

学分:肯塔基大学迈克尔·麦克卢 一项新的研究对气候变化可能对世界上最脆弱的地区之一造成的影响敲响了警钟

肯塔基大学地球与环境科学系的先锋自然资源地层学教授迈克尔·麦克卢和他的团队在坦噶尼喀湖进行了这项研究,坦噶尼喀湖是非洲的一个主要渔场

今天发表在《科学进展》上的研究结果表明,气候的某些变化可能会给渔业带来风险,可能会减少东非这一地区数百万人的食物资源

“坦噶尼喀湖的鱼对来自四个国家(坦桑尼亚、刚果民主共和国、布隆迪和赞比亚)的贫困人口来说是至关重要的资源,该地区对环境变化的适应能力相当低,”麦克卢说

“我们的研究表明,气候的高频率变化会导致湖泊食物网功能的严重破坏

" 坦噶尼喀湖盛产小型中上层鱼类,当地称之为dagaa,它们的保护对于这四个国家快速增长和大部分贫困地区的粮食安全和经济至关重要

Dagaa以藻类和浮游生物为食,这意味着湖中藻类产量越多,鱼就越多

这种水生食物网如何应对外部力量,如气候,对于识别脆弱性和维持健康的鱼类种群至关重要

但到目前为止,关于坦噶尼喀湖如何应对这些力量的信息非常有限

为了了解湖泊对气候变化的反应,研究小组需要关于湖泊上升流的详细信息,上升流是指深水上升并使地表水肥沃,从而增加藻类和光合作用的过程

为了观察这一点,研究小组必须从湖中保存完好的沉积物岩芯中获取数据

麦克卢和他的团队前往南部盆地坦噶尼喀湖最偏远的地区之一,进行为期12天的旅行,从湖底收集这些岩心

“那个季节风特别大,所以我们大部分时间都在海岸线附近的海湾躲避海浪,”麦克卢说

“但是当风停的时候,在狭窄的窗户里,我们跑到我们的站点,收集核心

" 麦克卢和他的团队后来“阅读”了沉积层

“每一层的化学成分和化石含量告诉我们一个关于湖泊如何运作的具体故事,”麦克卢说

湖沼学家(今天研究湖泊的科学家,像我们的合著者Dr

伊斯梅尔·基米莱)帮助我们翻译沉积记录中的信息,并了解气候变化如何影响湖泊的食物网

" 到目前为止,坦噶尼喀湖的沉积记录缺乏精确测量频繁气候事件影响所需的分辨率,例如厄尔尼诺南方涛动(ENSO)

大多数沉积数据集分辨率较低,这意味着变化只能在很宽的时间间隔内检测到,例如几千年

坦噶尼喀湖某些区域的条件趋同,提供了沉积物的高时间分辨率,麦克卢和他的团队是第一个取样的

第一作者、肯塔基大学教授迈克尔·麦克卢(右)和总工程师M

穆帕佩庆祝LT17-2A核心的成功回收,这是第一次从坦噶尼喀湖南部回收

到目前为止,该湖的沉积记录缺乏精确测量频繁气候事件(如厄尔尼诺南方涛动)影响所需的分辨率

信用:J

卢卡斯 “我们能够在极短的时间间隔内探测到坦噶尼喀湖正在发生的变化(例如

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几个月或几年)使用这些沉积物

“这对于利用数据来指导渔业管理和养护实践来说是非常罕见的,也是至关重要的

使用低分辨率数据设计有效的渔业管理策略是一项挑战,因为影响食物网的环境变化可能会迅速发生

" 该小组观察到藻类产量的增加是由于高太阳辐射——到达地球大气层的太阳能量

根据这项研究,太阳高辐射和拉尼娜现象的汇聚导致了强烈的季风和上升流,这增加了坦噶尼喀湖南部的藻类

相比之下,由于低太阳辐射和厄尔尼诺现象以及较暖的地表水,季风减弱,导致上升流减弱或消失,藻类产量低

印第安纳州立大学的合著者杰弗瑞·斯通说:“这些样本提供了捕捉与遥相关(气候)过程相关的突变所必需的细节。”

该小组表示,这些条件对撒哈拉以南非洲造成的社会经济威胁是地球上最严重的地区,但他们相信他们的发现有助于指导长期管理实践

“有了这些知识,渔业管理策略可以被设计来帮助应对这些挑战,”麦克卢说

基米雷伊也是坦桑尼亚渔业研究所(TAFIRI)的总干事,他说这项研究的发现是坦噶尼喀湖地区基于研究的决策的关键组成部分

他说:“渔业对于东非和中非国家粮食安全的重要性怎么强调都不为过。”

“越来越多的研究表明,坦噶尼喀湖和其他五大湖的鱼类产量正在下降,再加上这项研究的结果和不断增加的捕鱼压力,该地区的前景不容乐观

因此,只有常规渔业管理与生态系统管理和养护方法相结合,才能实现/维持湖泊的可持续渔业

" 宾夕法尼亚州立大学的合著者莎拉·艾弗说,研究结果表明,气候变化会对大型热带湖泊的食物网产生连锁效应

“从粮食安全的角度来看,这种影响类似于农业系统中的多年或数十年干旱,”她说

亚利桑那大学的安德鲁·科亨说,这些发现的影响也超出了热带湖泊

“气候对热带淡水资源的影响是全球变化的风向标,”他说

“这项工作很重要,因为影响粮食安全的气候变化对穷人的伤害更大,”麦克卢说

“这是科学和社会正义相互交织的一种方式

"

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