近日，我校地球和空间科学学院极地环境研究室首次利用海豹毛中稳定氮同位素指标反演了南极磷虾种群密度相对变化情况。结果显示，随着过去百年来南极半岛海域气候的变暖和海冰的退却，该海域磷虾相对种群密度呈现出不断下降的趋势。这项研究工作为研究南大洋历史时期磷虾种群数量变化及其影响机制开拓了一种新的研究途径。PLoS ONE杂志(IF=4.411)于11月7日在线发表了这项题为“从南极毛皮海豹恢复磷虾丰度相对变化 (Relative changes in krill abundance inferred from Antarctic fur seal)”的研究工作。
南极磷虾是南大洋食物链的关键物种，供养着数量众多的企鹅、海豹和鲸等高等捕食生物，对南大洋生态系统的可持续发展极为重要。目前人们已通过拖网捕捞和回声探测技术了解了近30年来的磷虾种群丰度情况，但是对于历史时期磷虾的种群密度变化情况却无法得知。孙立广课题组的研究人员注意到，南极毛皮海豹通常优先选择磷虾进食，只有在磷虾丰度不足的情况下才会选择其它鱼类，因此其食谱能够反映磷虾种群密度的相对变化情况。他们于是巧妙地选取南极法尔兹半岛近百年的毛皮海豹毛沉积序列进行稳定氮同位素分析，建立了海豹的食谱变化序列，进而反演海豹捕食区域磷虾种群密度的相对变化情况。结果表明过去百年来该地区海域磷虾密度总体上呈下降趋势，过去30年来的实际监测数据也证实了该研究结果。
图为毛皮海豹毛中氮同位素指示的磷虾动态变化(c)与生态环境指标(d,e,f)的对比
南极磷虾是一种喜冷水环境的浮游生物，对海洋温度和海冰密集度极为敏感。通过对比该海域过去百年来海表温度和海冰密集度的变化，孙立广等认为南极半岛西部海域变暖很可能是造成磷虾种群密度不断下降的主要因素。这项工作为研究过去10000年来南大洋磷虾种群数量变化及其与气候变化的关系开拓了新的研究途径。
该研究是在孙立广教授指导下，由黄涛等在博士论文及博士后工作期间完成的。研究工作得到国家自然科学基金的资助。
附论文链接：
http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0027331
（地球和空间科学学院极地环境研究室、科技处）