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水溫變化與水生生物

水溫是影響魚類生長的重要因素。在最適水溫范圍內，溫度升高，持續時間越長，生長越好。通常，水溫升高10℃，可使魚類生長速度增加1～2倍。但過高水溫卻可能使魚類死亡。當然，水溫下降對魚類也不利，因為這時魚類代謝活動降低，食欲下降，生長緩慢，水溫低于極限，也會導致魚類死亡。

德國不萊梅的阿爾弗雷德?魏格納與極地和海洋研究所的漢斯?波特等人對瓦登海(沿丹麥、德國西部、荷蘭西部和北部的淺海區域，是世界第二大的國際重要濕地)的長綿??進行研究時發現，當夏天海水溫度達到20攝氏度時，這種魚活得有滋有味。但是，在溫度達到25攝氏度時，它們的種群增長就下降到幾乎為零。原因在于，這種魚的心血管系統在其感到舒適的溫度下才能正常工作。而在較高溫度下，這種魚的代謝速度增高，它們就需要更多的氧，但是它們的心臟無法搏動得更快以供給身體大量的氧，所以它們無法在較高溫度下生存。每個物種都有其適宜的生存溫度，在這樣的溫度下它們才能舒適地呼吸。但瓦登海的長綿??現在的生存環境已經處于其保溫窗的上限，而它們又不喜歡游得離其自然棲息地太遠，所以不可能向北面的更冷的水域轉移，因此它們在全球氣候變暖的環境下只有窒息。最大的長綿??會首先死去，因為它們比小長綿鰣需要獲取更多的能量以泵出氧氣供應較大的軀體。更糟的是，溫暖的水里包含了低溶解度的氣體，包括氧氣，因此不足以供給水生生物呼吸。而未來全球氣溫升高將更為常見，科學家推算在過去40年內海水平均上升了1.13攝氏度，未來還會大幅上升，因而長綿??可能成為氣候變暖而滅絕的許多物種之一。

中國研究人員對中國沿海主要魚種(帶魚、小黃魚、大黃魚)進行研究發現，氣候變化引起的海水溫度升高對魚類生長和漁業生產會產生不利影響。水溫的變化會直接影響魚類的生長、攝食、產卵、洄游、死亡等，從而導致魚類種群的變化，并最終影響到漁業資源的數量、質量及其開發利用。

總體上看，由于環境變暖水溫升高，可能使冷水性魚分布范圍縮小，魚的性成熟年齡提前，減少懷卵排卵量，降低幼魚成活率，進而導致成魚魚齡縮短，體重減輕和出現“逃避行動”，最后造成成魚數量減少、漁獲量下降。

同時氣溫升高對于暖水性、溫水性以及廣溫性魚類也有影響，主要是對其生長、繁殖有不同程度的負面影響。研究人員認為，我國四大海區主要經濟魚種的產量在氣候變暖后將降低5％～15％，漁獲量將降低1％～8‰

寒冷極地生物的命運

受到全球變暖負面影響最深的應當數極地寒帶的生物，其中北極熊和南極的企鵝岌岌可危。

2005年8月13日北極一個叫艾里斯的相當于1.1萬個足球場大的巨型冰架完全斷裂，形成浮冰島，漂浮在海面上。這是全球變暖加速的一個根本性標記。由此研究人員預測，北極地區的夏季冰川到2040年有可能全部融化。

北極的變暖對于北極熊的影響首先是造成其種群減少。世界自然基金會(WWF)2006年警告說，北極熊種群數正在加速減少，從2001年減少1個增加到2006年減少5個，目前世界上北極熊種群數目僅剩19個。根本原因在于北極地區變暖的速度變快，該地區變暖的速度是世界其他地區的2倍。

由于北極熊依賴冰塊生存、獵食及繁殖，在變暖的氣候下，它們的生存必然受到巨大影響。在過去20年中，加拿大哈德遜灣的北極熊及位于美國和加拿大之間的南波弗特海的北極熊分別減少了22％和17％。

另一方面，現在幸存的北極熊也處于生存困難的境地。由于冰面融化，北極熊的覓食發生困難，它們必須長途跋涉才能找到食物。

英國海洋生態學家查爾斯?莫奈特博士的調查組發現，在美國阿拉斯加北部海岸，短短1個月間出現了4具北極熊尸體。莫奈特等人的觀察表明，這些北極熊很可能是因為長途跋涉覓食而被淹死在途中的。隨著全球平均氣溫的升高，北極周圍冰層融化速度加快，北極熊的地盤不斷受到“蠶食”，找尋食物也越來越困難。為了覓食，它們不得不在海里游上大約100千米。雖說北極熊也是游泳好手，但它們更擅長在靠近海岸的地方游泳。而且，漫長的海上覓食會導致它們精疲力竭、體溫降低、抵抗力相當虛弱，如果碰到海里的大風浪，很容易淹死在海里。

北極熊主要捕食海豹、幼海象及其他各種海生動物。海冰是他們覓食、交配和生產_的場所。但由于全球變暖的加劇，北極冰塊減少，北極熊的生存也因此受到威脅。由于缺少食物，北極熊陷入自相殘殺的境地。

美國地質調查局阿拉斯加科學中心的史蒂文?阿姆斯托普等人調查了2004年1月到4月發生在阿拉斯加北部及加拿大西部的3起北極熊同類相食的案例。2004年1月，一只公北極熊沖進洞穴，對一只母北極熊發起突襲。之后，公北極熊把它的獵物拖到75米遠的地方，開始食用母熊的尸體。2004年4月，在加拿大的赫斯切爾島，一路跟蹤北極熊腳印的科學家發現了一具成年母北極熊的殘骸。沒過幾天，加拿大研究人員又發現了另一只1歲的北極熊殘骸。

而研究人員在對阿拉斯加北部波弗特海24年的跟蹤研究及加拿大西北部34年的研究中，還沒見過北極熊像這樣圍捕、殺害然后食用同類的例子。這說明白極熊的生存面臨食物短缺的絕境，因而不得不蠶食同類。面對北極熊的生存窘境，一些人預測，北極熊很有可能逐漸消亡。

在極地生存的企鵝，變暖的日子對于它們同樣不利。南極的帝企鵝遭遇了在地球最北端北極熊的相同危機。帝企鵝和其他企鵝也需要浮冰作為獵食的平臺。帝企鵝可潛入水下1640英尺深處尋找食物，能在水下屏息游泳20分鐘之久。由于全球氣候變暖，冰山融化，它們的棲息地不可避免地減少。帝企鵝一般在隆冬季節繁殖，這一過程必須是在冰天雪地中進行。如果海冰秋天結冰過晚，或春天裂開過早，新降世的小企鵝由于發育尚未完全，此時還不能潛入水中游泳，就會威脅它們的生存。

生物多樣性研究中心統計，在全世界19個企鵝種類中，其中12個受到氣候變暖的威脅，需要受到特殊保護。生物多樣性研究中心正向美國魚類和野生生物管理局提出申請，要求其列出的所有12種企鵝應受到美國《瀕危物種法》保護。這其中就包括世界上體形最大的企鵝——帝企鵝。

氣候變暖下的生物多樣性

《自然》雜志發表的文章稱，由多國科學家組成的研究小組對地球上6個地區的研究表明，全球變暖將導致世界上25％的陸地生物在未來50年內滅絕，也就是說，在半個世紀后，約100萬個物種將從地球上消失。

美國和中國研究人員也認為，本世紀將是全球變暖最惡化的一個世紀。伴隨著其他一些因素，全球變暖將引起物種的大滅絕。這將比6500萬年前恐龍大滅絕還恐怖。甚至許多非瀕危物種都會在數量上急劇下降，從而造成物種間基因多樣性的逐漸消失。雖然一些物種，尤其是昆蟲，也許能夠適應變暖的環境，甚至在全球變暖的情況下繼續進化。但是對大多數物種，尤其是那些瀕危物種來說，全球變暖只能是一種災難。

氣候變暖主要是通過改變生物的生存方式和生活習性來影響生物的多樣性。比如，全球變暖的一個明顯的后果是春天提早到來。這對赤道到兩極的動植物都有巨大影響。

比如，植物開花、卵孵化、青蛙產卵都提早了。在歐洲，樹木呈現秋色的時間每10年晚0.3到1.6天，許多遷徙的鳥類正在改變它們的旅行日程。在英國，蝴蝶在春天的出現較20年前平均提前了6天。而動植物為了適應氣候的變化，正不斷地改變著其活動范圍和行為。許多情況下，這樣的變遷正在引起生態混亂。例如，遷徙的鳥類到達歐洲的時間太晚，因此，它們產下的后代會錯過了毛蟲生長旺季，嚴重影響到后代的生存。

動植物對氣候的適應體現在地理分布、生理、生活周期、遷徙習性和棲息地，由于全球變暖，在這些方面它們會有很大變化，而種種變化則導致其生存能力降低。比如，美洲哥斯達黎加的鳥類瀕臨威脅，坦桑尼亞和印度尼西亞的蚊子向高海拔地區擴展，美國加利福尼亞的蝴蝶棲息地在喪失，不能耐受霜凍的植物上升到新的海拔高度，英國彩龜后代的性別比例受到7月平均溫度升高的影響。而珊瑚礁大量死亡的原因則直指氣候變暖。

美國俄勒岡州立大學海洋植物生態學家邁克爾?貝倫非爾德發現，海洋生命系統的存在依靠一個平衡的生態鏈，這一生態平衡的微妙程度超過了任何人的想像。海水的溫度即使上升一點點，海洋浮游生物的光合作用也會明顯下降。溫度越高，這種下降的趨勢越明顯。

海洋浮游生物活動所需的氮、磷、鐵等營養物存在于海洋深處的冷水之中。而氣候變暖使得海洋表面的水溫上升，這一原因導致浮游生物和它們生長所需的營養物之間產生了一個屏障，水溫越高這個屏障越堅固。這一屏障的形成使海水難以和大氣層進行必要的流通，浮游生物也因此吸收不到足夠的營養物。如果溫度持續升高，將會對以浮游生物為食的生物產生巨大影響，導致生物多樣性的下降。

氣候變暖也有好處?

不過，也有一些人認為全球變暖并非一無是處，有些好處是我們還未覺察到的。比如，上面所說的海洋浮游生物因氣溫變暖可能導致其種群減少。但是，也許海洋水溫變暖會促使浮游生物在地球兩極頻繁活動，同時水溫升高也可能會增加海洋生態系統多樣性。但這還需要通過進一步研究來證明。

而對于北極來說，氣溫升高也許有利于一些生物的生長和生存。格陵蘭的嚴寒超乎想像，中部地區的最冷月平均溫度為攝氏零下47度，絕對最低溫度達到攝氏零下70度，是地球上僅次于南極洲的第二個“寒極”。然而這樣惡劣的環境中，依然有勇敢的生命。夏天，格陵蘭的南部低地，野花像五彩的地毯滿滿地鋪遍原野，黃春菊、蒲公英、藍鈴、北極罌粟、野草莓……即使是在北緯80度左右的北部地區，仍然可以找到90多種開新晨

花植物，它們無疑是地球上緯度最高的開花植物。盡管格陵蘭的植被大都十分矮小，但卻頑強地生存著。

而氣溫的上升幾度，也許有利于這些植物的生長和生存。比如，美國《華爾街日報》記者勞瑞?艾特曾寫道，由于全球變暖，原來被冰雪覆蓋的土地逐漸顯露出來，一些格陵蘭人開始種植一些蔬菜，這對于長期依賴進口的格陵蘭而言是個驚人的變化。格陵蘭代表了一個沒有被意識到的全球變暖的另一面……盡管大家在紛紛議論全球變暖后，冰雪融化，海平面上升，但對于居住在這里的格陵蘭人來說，全球變暖不是威脅而是恩惠。

當然，全球變暖對于極地動物北極熊是負面影響，但對于其他動物，如馴鹿、麝牛、旅鼠、北極狐，以及在藍色的海水下的可愛的逆戟鯨、兇猛的殺人鯨、美麗的白鯨、稀罕的獨角鯨等是禍還是福還需要觀察和研究來得出結論。

另一方面，美國研究人員也認為氣候變暖還可以產生進化大爆炸，產生更多的物種并使一些物種產生新的適應。

美國加利福尼亞大學生態和進化生物學教授阿瑟?韋斯等人的研究表明，面對全球變暖，生長迅速的野草會經過數代的進化以適應氣候變化，氣候變化可能標志著由于全球變暖而帶來的“進化大爆炸”的開始。野草將可能跟上任何能夠適應全球變暖的農作物。像芥菜那樣生長迅速的野草似的植物能夠在7年之中就改變繁殖模式。但是一些壽命較長的物種，如加利福尼亞的紅杉，其壽命能達到數百年，將沒有能力這么快地適應氣候變化，因為它們的生長周期太長了。

氣候變暖絕不僅僅是為科學家提供一個觀察進化過程的機會，而更重要的是會對全球生物產生生存或滅絕的影響，但是人類似乎還沒有先見之明來認識哪些是好的影響，哪些是壞的影響，從而鼓勵前者，抑制后者。