第七章:北冰洋--地球的气候控制员(3)

生机勃勃的春季

第二天,我们再次潜入冰块下方,这一次我们是要寻找这里的海洋生命。北冰洋是世界上最恶劣的生存环境之一,但奇怪的是,这里却生存有繁多的小型生命体,它们成功地适应了这里的极端条件。

北冰洋常年被冰雪覆盖,还会有极昼这种特殊现象,所以它的物理特性和生物特性都十分特殊,这里的生命形式要作出调整来适应这种环境。由于生物和冰块有着同样的温度,因此在寒冷的冬季,生物想要生存就必须避免体内形成冰晶。许多有机体的血液中都有一种特殊的蛋白质,其作用就像“防冻剂”一样。同时,它们会积累大量的脂肪或脂肪类物质,避免自己被冻成“冰棍”。此外,由于这里的食物稀少,一些生物已经进化到可以长达 10 个月不进食而保持生存。

 

      北冰洋的春季,冰块覆盖面积减小

不过,这里每年有一小段时间是用来繁殖的,这段时间被称为春季繁殖期。在此期间,冰块覆盖面积减小,太阳出现在北极上空,这里的生物充分利用了这点。富含养分的海水暴露在强光照下,使得浮游生物大量繁殖,它们沿着冰川的边缘生长,可延伸到 30英里外。

微型海藻通常附着在冰晶或盐块上,在冰块的底部大量生长。冰藻的脂肪含量比浮游生物要高,因此是动物们的主要食物。微型海藻内部是更小的硅藻,这些硅藻含有能进行光合作用的色素,可以利用光照产生能量。硅藻被看作冰层中最重要的基础能量生产者,在北冰洋地区,有超过 200 种的硅藻。

北冰洋的春季繁殖期很短,井且越是靠北的地方,春季繁殖期持续的时间就越短,因此这里的能量虽然很大,但持续的时间却是有限的。北冰洋桡足动物很好地适应了这种特殊的环境,这种小型无脊椎动物在繁殖期进食,以富含能量的脂质形式来储存能量。在春季繁殖期结东后,它们依赖这些存储的脂肪生活,同时也常年为食物链上的其他生物提供食物。

 

“卑微”的片脚类动物

我们所关注的生物几乎位于食物链的最底端----北冰洋片脚类动物。与这里的其他生物一样,这些微小的甲壳类动物早已适应了生活在条件极端恶劣且不稳定的浮冰中。由于有限的食物以及较低的气温,它的新陈代谢速率非常慢,且为了在这种极端环境下繁行后代,相比其他生物来讲,它们存活的时间更久,对于一些片脚类动物来说,5 岁オ是性成熟期,同时,为了最大限度地提高繁殖成功率,雌性和雄性片脚类动物一生中的大多数时间都是紧密地挨在一起游动的。它们以一切东西为食,如海藻、水中的碎石,甚至可能是同类。据说,年幼的片脚类动物会在新的冰块上安家,以防被成年的同类吃掉。

 

       片脚类动物是北冰洋食物链中重要的一环,它们的存在确保了其他北冰洋动物能够生存下来。片脚类动物适应了浮冰的环境,也依赖于浮冰生存。但现在冰块覆盖面积的减少使它们陷入了极端危险之中

片脚类动物极其重要,因为它们与北冰洋的其他动物息息相关。它们为极地鳕鱼这样的鱼类提供食物,而极地鳕鱼又是大型海洋动物,如海豹、鲸鱼等的食物,而像虎鲸和北极熊这类顶级捕食动物又以大型海洋动物为食。由此可见,这是一条复杂的食物链,而这一切都是从海水中的一个微小生命开始的。
    如果目前关于气候变化的推断是正确的,那么海冰覆盖量的减少将成为居住在其中的片脚类动物所面临的一个重要问题。一旦出现危机,这些微小的生物将会首先丧命。又由于它们是食物链中最基础的一环,它们的灭绝将会对北冰洋的所有生物,包括鱼类和北极熊在内,产生巨大的影响。

我们的任务是要收集片脚类动物以及其他生物的样本,以此来研究北冰洋生物的多样性。就目前来讲,我们所了解的有关北冰洋生物多样性的知识还十分有限,在很多重要的领域甚至还是空白,但由于北冰洋正在发生巨大的变化,调查这里的生物多样性已经成为一个紧迫的任务。收集生活在冰中及海冰中的生物样本并不是一件容易的工作,因为大多数生命都小到肉眼根本看不见的程度。但最终,我们还是成功收集了大量的样本。这些样本将被作为监控生物多样性变化的重要数据。

微小的片脚类动物蜷缩起来与大虾很像,它们是北冰洋非常重要的生物之一。冰层的减少令我们担忧北极熊的生存状况,但也许我们更应该担心这些“卑微”的片脚类动物。

 

移动着的威胁

    科学家研究发现,北冰洋的生物还面临着另一个威胁。由于工业污染物的排放,我们在整个食物链中都发现了包括镉、汞、铯、铀、有机磷酸酯以及多氯联苯在内的多种有毒化学元素和物质。

从整体上讲,北冰洋的环境还没有受到严重的破坏,但污染物质还是被风或者洋流从南部的工业化国家带到了这里。由于这里的温度较低,污染物分解的速度比常温下要慢,同时,又由于缺乏光照,更加延长了降解过程。这两个因素增加了有毒化学物质进入食物链的概率。

 

      斯瓦尔巴群岛曾经的鲸渔场上还遗留有 17 世纪鼎盛期的贸易交易痕迹。这里曾经生活着很多鲸鱼

更糟糕的是,这些毒素都是脂溶性的,而北冰洋的所有动物体内都囤积着大量的脂肪。从片脚类动物到北极熊,大部分动物的寿命都比较长,因此这些毒素在十分危险地向着食物链的高层慢慢延伸。此外与陆地上的生态系统相比,北冰洋的食物链更为复杂层次更多,处于食物链顶端的动物会吃掉所有被它们的猎物以及猎物的猎物所摄人的化学物质,使得毒素浓度不断增高。
但是与其他海洋相比,北冰洋的有毒化合物含量还是比较低的,但海豹已经受到了这些毒素的影响,并且这已经给捕食海豹的虎鲸以及北极熊都带来了很大的麻烦。没有人知道这些毒素会对北冰洋的动物最终产生什么样的影响,但在实验室所作的实验已经显示出了这些毒素对动物所产生的不利影响。

起初,它们会干扰性激素的分泌,影响繁殖率以及新生儿的健康。随后,会阻碍免疫系统的功能,降低有机体对疾病的抵抗力,同时会导致皮肤和神经系统损伤,提高肿瘤的发病概率。虽然我们不能直接评估有毒化合物对这里的生物会产生多大的影响,但是实验所得的数据已经给我们敲响了警钟。当人们谈到污染时,连这片遥远的荒野也难逃厄运。

我们乘坐着“兰斯号”向南航行,即将离开浮冰前往斯瓦尔巴群岛海湾,在那里,我们将要寻找北冰洋中最迷人的海洋动物之一:白鲸。白鲸的名字来源于俄语的“belukha“”,意思是“白色”,因为它们在夏季脱毛后,皮肤的颜色如鬼魂般苍白可怕。