缅因州大学 一群黑眉信天翁(地中海信天翁)在福克兰群岛西点岛一片多风、裸露的柞蚕草原上筑巢
信用:杜尔西内亚·格罗夫 福克兰群岛是南大西洋一些世界上最重要的海鸟物种的避难所,包括五种企鹅、大海鸥和白颈海燕
近年来,它们在沿海柞蚕草原的繁殖地受到来自绵羊放牧和侵蚀的越来越大的压力
与全球其他地区不同,这些穴居和地面筑巢的海鸟对气候变化的反应没有得到长期监测
由缅因大学研究人员领导的对亚南极群岛14000年的古生态重建发现,海鸟的建立发生在5000年前的区域变冷时期
反过来,它们的种群通过高浓度的鸟粪沉积改变了福克兰群岛的生态系统,这些鸟粪有助于滋养柞蚕、生产泥炭和增加火灾发生率
杜尔西内亚·格罗夫说,这种陆地和海洋的联系对该岛的草原保护工作至关重要,他是该项研究的负责人
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生态学和环境科学专业的学生,是国家科学基金会资助的跨学科研究生教育研究项目“适应气候突变”的一部分
源自海洋生态系统的营养物质被转移到陆地生态系统,这种联系丰富了群岛营养贫乏的土壤,从而使福克兰群岛对气候和土地使用的变化非常敏感
福克兰群岛的海陆联系是格罗夫2018年论文的重点
“我们的工作强调了海鸟粪便中的营养物质对恢复和保护它们的草原栖息地的重要性
随着气候持续变暖,这也提出了海鸟将何去何从的问题,”格罗夫说,他在2014年和2016年的探险中在福克兰群岛进行了这项研究,这次探险由乌玛因气候变化研究所的古生态学和植物生态学副教授杰奎琳·吉尔领导
福克兰群岛肾岛国家自然保护区,一群南方凤冠企鹅在岩石斜坡和柞蚕草原之间筑巢,并将海洋中的营养物质直接带到草地上
信用:杜尔西内亚·格罗夫
“我们14000年的记录显示,海鸟在较冷的气候下在冲浪湾定居
现在是怀俄明大学博士后研究科学家的格罗夫说:“南大西洋的海鸟保护工作应该为这些物种迁移到更温暖的世界的新繁殖地做好准备,那些地方可能不会受到保护。”
乌玛因探险队,包括基特·哈姆利,当时他是第四纪研究的硕士学生和气候变化研究所研究员,从东福克兰的冲浪湾收集了一个476厘米的泥炭柱
根据发表在《科学进展》杂志上的研究小组的发现,泥炭柱中未分解的柞蚕叶揭示的14000年的记录“捕捉到了支持当今南大洋一些最重要的海鸟繁殖群体的陆地-海洋联系的发展”
根据研究小组的说法,5000年前东福克兰群岛没有海鸟,这表明海鸟可能对温暖的海洋表面温度敏感,这会影响它们的食物供应
随着今天南大西洋变暖,问题是位于南美洲以东约300英里的福克兰群岛是否会继续成为海鸟繁殖的“热点”
" “我们的研究表明,随着南大洋在未来几十年继续变暖,福克兰群岛的海鸟群落可能会经历突然的更替或崩溃,这种情况可能会发生几十年,”根据研究小组的说法,除了格罗夫、哈姆利(现在是乌玛因的博士生)和吉尔之外,还包括乌玛因的特雷弗·莱萨德和凯拉·格里纳沃特、香港大学的森崎·安原和南大西洋环境研究所的保罗·布里克勒,他们都是美国科学促进协会杂志文章的合著者
研究人员指出,福克兰群岛处于许多潜在气候驱动因素的边界
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flabellata泥炭地具有世界上最高的累积率,“提供了一个异常高分辨率的记录,能够记录突然的变化”——保存的木炭、海鸟鸟粪和花粉数据可分别用于分析火灾历史、海鸟种群数量和植被组成
黄昏时分,成千上万只被称为煤灰色海鸥(Ardena grisea)的海鸟回到它们在福克兰群岛肾岛国家自然保护区柞蚕草原的泥炭中挖掘的深巢中
信用:杜尔西内亚·格罗夫
在福克兰群岛,没有本土的哺乳动物和树木,殖民者在17世纪引进了羊
今天,居民以捕鱼、养羊和旅游为生
东福克兰群岛14000年的记录显示,在海鸟到来之前的9000年里,该地区主要是低含量的草,蕨类植物和矮生杜鹃花科灌木的荒野
研究人员说,大约5000年前,一个“突然转变”似乎发生了
磷和锌等生物元素的浓度增加
草花粉累积率飙升,表明柞蚕草原的建立在岛上海鸟群落建立的200年内
在核心中也发现了:增加了泥炭和木炭的积累速度
根据研究人员的说法,很明显,海鸟数量的增加将海洋环境中的营养物质带到了岛上,推动了陆地植物群落结构、组成和功能的变化,以及火灾活动和营养物质循环的增加
吉尔说,尚不清楚是什么推动了生态系统的突然转变,他是世界上研究古生态系统的主要权威之一,包括气候变化和灭绝的影响,以及生物在空间和时间上的地理分布
“我们知道海鸟抵达冲浪湾时,正值南大西洋气候变冷,尽管我们仍然不确定它们在追踪什么
国家科学基金会职业研究员吉尔说:“我们也不知道当气候变暖时,这些鸟在哪里避难,这与未来南大西洋变得更热有关。”吉尔最近被国家科学教育中心命名为2020年地球之友
吉尔说:“我们的研究也有力地提醒了我们为什么需要了解随着世界变暖,不同的生态系统是如何联系在一起的。”
“我们知道南大西洋的许多海鸟依赖于这些独特的沿海草原,但事实证明,草也依赖于海鸟提供的营养
因为海鸟依靠海洋和陆地上的生态系统生存,所以它们确实是全球变化的好哨兵
我们只是没有这些物种中大多数的长期监测数据,所以我们对它们对气候变化的敏感性了解不够
化石记录可以帮助我们填补空白
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