Hva er Historien?
Det er midt på dagen og magen begynner buldrende—du er sulten. Du ønsker å få noen Japanske ramen for din tom mage. For å gå ut av huset ditt, du er rammet av en bølge av varme.
Hva ville skje hvis fisken vi stole på for maten var ikke lenger er tilgjengelig? Bilde av Douglas Perkins.
«Kanskje jeg burde få en kald lunsj som sushi i stedet,» tenker du., «Hot ramen kan ikke være bra på denne varme dagen.»Andre personer som hadde samme idé, og restauranten har allerede solgt alle sine sushi for dagen. Du går ut for å finne noe annet som er kaldt for lunsj.
Vær ofte påvirker din mat valg. Du kan drikke mer varm sjokolade i vinter, og spise mer iskrem i sommer. Noe lignende kan skje i havet. Når temperaturene varme opp, noen organismer kan bli funnet i større antall. Endringer som disse innvirkning på hva som blir spist i havet. Men hva ville skje hvis en organisme var «utsolgt» i havet?,
Forskere diskutere hvordan klimaendringene kan endre fôring forhold i havet i PLOS Biology artikkelen «Klimaendringene Kan Drive Marine næringsnettet Kollaps Gjennom Endret Trofiske Flyter og Cyanobacterial Spredning.»De kan ha noen triste nyheter – marine næringsnettet kunne kollapse. Og klokken tikker.
Varm og Surt Hav?
Globale utslippene, på 1800-og 1900-tallet. Klikk for mer detaljer.,
du Står i en maisåker, ser du en maskin som kjører forbi, plukke korn av planter. Mye av arbeidet som brukes til å gjøres for hånd er nå ferdig med å bruke maskiner. Denne trenden startet på slutten av 1700-tallet og økt sterkt av 1900-tallet. Økningen i maskiner og strømforbruket ble kalt den Industrielle Revolusjon. Alle i denne produksjonen sette av mye luftforurensning.
Etter den Industrielle Revolusjon, mengden av karbondioksid (CO2) i luften steg drastisk., Denne økningen i CO2 forårsaket mange problemer i verden i dag, inkludert to store: klimaendringer og forsuring av havet. På grunn av disse endringene, våre havet blir varmere og surere. Hvordan vil dette påvirke forhold i havet?
En Smak av Trofiske Nivåer
Arter er sterkt knyttet til hverandre. Et endret klima kan endre deres relasjoner. For å forstå hvordan disse forholdene kan endre, la oss se på hvordan vi dele organismer i næringsnettet. Forskjellige nivåer i næringsnettet, eller næringskjeden, er kalt trofiske nivåer. «Trofiske» betyr bare i slekt å spise., Så la oss se på de ulike spise nivåer av et web.
En næringsnettet som viser fôring relasjoner mellom organismer i Kanadisk arktis. Vær oppmerksom på at noen arter har mer enn én mat valg (f.eks. narwals spise fisk (torsk) og bentisk, eller bakken bolig, virvelløse dyr). Merk også at noen arter er et vanlig mat valg til mer enn en predator (f.eks. torsk blir spist av sjøfugl, sel, og noen hvaler). Bilde fra «Nåværende Tilstand og Trender i Kanadiske Arktiske Marine Økosystemer II,» ved Darnis et al., i klimaendringer. Klikk for å forstørre.
primærprodusenter (som planter) er på trofisk nivå én. De bruker sollyset til å lage sukker til å brødfø seg selv. Neste nivå er planteetere, eller plante eaters. Disse omfatter store dyr som hjort og små dyr, som dyreplankton. Det tredje nivået er fylt av dyr som spiser andre dyr. For eksempel, små fisk spiser dyreplankton. Noen food webs har en høyere nivåer, med rovdyr som spiser dyr fra nivået under.,
I disse fôring relasjoner, er den energien som er lagret i byttedyr strømmer til rovdyr, opp gjennom trofiske nivåer. Dette er kjent som en trofiske flyt. Og fordi hver organisme kan ha flere valg av mat, mat internett er opprettet, i stedet for bare utvalgte næringskjeder.
Mennesker er en del av næringskjeden, som marine organismer, som fisk, er en del av vårt kosthold. Milliarder av mennesker er avhengige av fisk for nesten en femtedel av animalske proteiner de spiser. Med en slik avhengighet av næringskjeden, trenger vi å forstå hvordan klimaendringene kan påvirke hav.,
Studere Mini Marine Verdener
Mesocosms kan bygges på land for å holde vannet, eller de kan være skapt i det marine miljø. Klikk for mer detaljer.
Forskere bygget 12 mesocosms å studere hvordan klimaendringene påvirker næringskjeden. Ordet «mesocosm» kommer fra to greske ord: meso– betyr «medium», og cosm betyr «verden». De er «middels verdener» som forskere bygge, med habitater og organismer inne., Forskere kan deretter eksperimentere innenfor disse kunstige verdener. For denne studien, mesocosms var på størrelse med en badestamp, som har rundt 1800 liter vann (nesten 500 liter).
forskerne dele mesocosms inn i fire grupper, eller behandlinger. I den første, de matchet gjeldende forholdene i havet. I den andre, de økte CO2-nivået til 900 ppm («OA» behandling). I den tredje, de økte temperaturen med 2,8°C («T» – behandling). Og i den siste, de kombinerte de CO2 og temperatur øker («HAVRE»)., De kalles også HAVRE «business-as-usual» – tilstand, som det er der vårt miljø vil ende opp i år 2100 hvis vi fortsetter å forurense så mye som vi gjør nå.
Endret Trofiske Flyter: Veien Avsporing
Forskere behandlet mesocosms i over fire måneder, og målt effekten på mengder av planter, virvelløse dyr og fisk. De veide den organismer på forskjellige trofiske nivåer. Så de bestemte seg for energiflyten ved å sammenligne vekter blant nivåer.,
Hvordan gikk behandlinger påvirker energiflyten mellom nivåer i næringsnettet? Klikk for mer detaljer.
Sammen, oppvarming og høyere surhetsgrad redusert energi strømmer fra produsentene (trofisk nivå) til planteetere (nivå to). Oppvarming også redusert energi strømme til høyere trofiske nivåer. Det var helt klart noen endringer eller «barrierer» som bremset energiflyten mellom trofiske nivåer.,
Forskere har også funnet ut at kombinasjon av oppvarming og surhet økt energi lagret (kjent som biomasse) i produsenter. Flere planter? Det høres ut som gode nyheter, ikke sant? Imidlertid, denne kombinasjonen kan redusere biomasse på høyere trofiske nivåer. Forskerne fant at selv om det var mer energi i produsenter, organismer på høyere trofiske nivåer kan ikke bruke den ekstra energien. Dette er grunnen til at energiflyten mellom trofiske nivåer ble redusert.
Energi kan verken skapes eller ødelegges., Energi i produsentene må ende opp et annet sted, hvis det ikke er tilgjengelig til høyere trofiske nivåer. Disse endret energi-baner veien som en avsporing i byen din. Bærere kan ikke effektivt levere varene til mottakere, og energien ender opp på en annen rute.
Men hva gjør dette skje? Hva er «avsporing» som holder denne energien beveger seg gjennom næringsnettet som det vanligvis ville?
Cyanobacteria Tar Over
Cyanobacteria (blå-grønn alger) er bakterier som fanger opp sollys og lage mat. De er produsenter, i første trofiske nivå., Imidlertid, for å unngå å bli spist, noen cyanobacteria slipper giftstoffer som kan drepe. På grunn av dette, de fleste planteetere foretrekker en annen mat valg, torv alger.
Hvordan fikk havforsuring og oppvarming påvirker bakterier og alger? Klikk for mer detaljer.
I denne studien fant forskerne at cyanobacteria vokste bedre i varmere farvann. Men planteetere ikke spise disse cyanobacteria., Dette betyr mer mat som var produsert på trofisk nivå én, men energien ikke flyter til trofiske nivå to eller utover.
i Mellomtiden, rovdyr på høyere trofiske nivåer som trengs for å spise mer planteetere, fordi de hadde høyere energibehov i varmere vann. Planteetere ble klemt; de spiste mindre, men ble spist mer. Død av planteetere til slutt ikke lenger kunne støtte næringsnettet. Energien i uneaten cyanobacteria bygget opp i næringskjeden, og organismer på høyere nivåer ikke har nok mat til å overleve.,
Ikke Mer Business as Usual
På denne måten, fremtidig oppvarming kan meget sannsynlig årsak næringskjeden til å kollapse. Tatt i betraktning hvor mye vi avhengige av fisk, det er en skremmende tanke. Hvis vi endrer ikke våre veier, og redusere våre utslipp, våre hav kan snart være mindre produktive og levende enn de er nå.
Flere bilder via Wikimedia Commons. Coral reef by US Fish and Wildlife Service – Pacific-Regionen. Coral reef på fyret ved Holobionics.