臭氧层空洞对水生物种造成巨大影响

2023-11-22 理论教育版权反馈

【摘要】：与UV—B接触的增加会对水生生态系统中的浮游植物起负面影响。这一过程为海洋动物食物网需要吸收的养分及太阳能的提供打下了基础。无脊椎浮游动物会在海洋表面度过一段时间找吃的并繁衍后代，而与UV—B接触增多会减少这段时节的长度，这就产生通常情况下的物种丰富程度减少的后果。目前关于臭氧层枯竭对在海洋上层的海洋生物造成的危险的估计有大有小。

就光合活性而言，浮游植物群落（微生植物及藻类）是世界上主要生产者中最重要的单组。它们好像海洋之草，每年将几乎1000亿吨碳转换成有机物质。它们形成海洋及沿海岸线食物网的基础，而该食物网提供给人类所有蛋白质中的约1/4。

与UV—B接触的增加会对水生生态系统中的浮游植物起负面影响。有数百种浮游植物有机体，它们的体积、光合作用速率、营养成分及对紫外辐射的敏感性不同。浮游植物生活于近水表面，一般缺乏抵御紫外辐射增加的能力。比如，大多数浮游植物不能在水体中对它们的位置进行补偿性改变。因而，如果能穿透海水表面几米以下的UV—B的量上升的话，就会对这些物种形成损伤，这主要是通过损伤其光合作用进行的。

在极地的初夏时分，当融化的海冰形成一个适宜稀释了的盐水微环境时，藻类浮游植物数量就会戏剧性地上升。这一过程为海洋动物食物网需要吸收的养分及太阳能的提供打下了基础。由于紫外线导致的对浮游植物的伤害及对无脊椎浮游动物（微动物，包括磷虾，它们以浮游植物为食，并有可能也被UV—B直接伤害）的伤害将引起虾及蟹幼体数量的减少，接着是鱼类。无脊椎浮游动物会在海洋表面度过一段时间找吃的并繁衍后代，而与UV—B接触增多会减少这段时节的长度，这就产生通常情况下的物种丰富程度减少的后果。

目前关于臭氧层枯竭对在海洋上层的海洋生物造成的危险的估计有大有小。人们已在超过20米深的清水到5米深的浑水中观察到了UV—B对浮游植物产生的不利后果。处于南极臭氧空洞下的浮游植物与其他的浮游植物相比，它们的光合作用活性下降了6%～12%；这一过程已在一项研究中被人们观察到了。由于环境中紫外辐射的普遍性，生物圈中许多有机体进化出了适合于自然环境的适应性防御能力，特别是有些海洋生物能产生对UV—B有吸收性的“隔光”物质，像类黄酮及像克霉唑的氨基酸。但是，是否这些机制也能补偿增加了的紫外辐射还不得而知，尽管有些实验显示了与UV—B接触增加，隔光产物也相应增加。几乎能肯定的是，这些补偿是以降低光合作用的生产率的代价换回的。(www.chuimin.cn)

由紫外线导致的浮游植物活性的抑制将减少海洋对大气中二氧化碳的吸收，因为像陆生植物一样，浮游植物需要它作为新陈代谢的基质。海洋实际上是地球上活性碳最大的储藏库，浮游植物成了将碳从水表面移到深处的重要的“生物泵”，臭氧层消失会由此增强温室效应，这是因为它减少了海洋作为二氧化碳水槽的容积。联合国环境规划署估计，每损失10%的海洋浮游植物就会使海洋每年减少吸收二氧化碳50亿吨TNT，等于每年从原油燃烧中人为排放的数量。

另一个更让人深思的问题是，臭氧层消失可能导致海洋生态系统的混乱，浮游植物向大气释放出大量气态二甲基硫化物，其速度是与它每日由太阳光控制的代谢活动相一致的。二甲基硫化物形成硫化气溶胶颗粒——它起到作为云冷凝核心的作用，云形成后以一种反向回馈方式减少了到达海洋表面的紫外辐射。然而，如果海洋微生物由于臭氧层的消失而变少，则甲基硫化物的释放也将减少，形成的云也会变少，更多的紫外辐射就会冲击到海上。而正向反馈方式也会如此发生。正如我们将多次看到的，当涉及生态系统的混乱时，问题常常变得更复杂了。

臭氧层空洞对水生物种造成巨大影响

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