蒙特利灣水族館領(lǐng)導(dǎo)的新研究正在幫助釋放地球上研究最多的地方之一的自然歷史。通過利用干的,壓制的海藻(可追溯到140多年)的集合,水族館海洋記憶實驗室的研究人員現(xiàn)在可以提供一個時光倒流的窗口,以了解在現(xiàn)代人類活動影響之前海灣是什么樣的。
閱讀《皇家學(xué)會學(xué)報B》上的論文“草皮大型藻類作為加利福尼亞中部歷史上升趨勢的代名詞”。
深海海洋峽谷,無數(shù)遷徙物種和自然上升流提供的豐富養(yǎng)分資源吸引了目前集中在蒙特利灣的海洋科學(xué)的大量關(guān)注。盡管這里的研究和觀察工作大量增加,但是科學(xué)家們一直無法通過現(xiàn)有數(shù)據(jù)來建立生態(tài)系統(tǒng)健康基線,在蒙特利灣,這種活動可以追溯到1946年,當(dāng)時開始記錄其自然上升流的模式。
蒙特利灣水族館首席科學(xué)家說:“加利福尼亞州中部海岸的這一部分以其可維持的大量海洋生物而聞名。即使在過去的一個世紀(jì)的壓力下,蒙特利灣仍然充滿鳥類,鯨魚,魚類和海藻。”凱爾·范·霍坦(Kyle Van Houtan)。“這些動植物早在科學(xué)家之前就已經(jīng)存在了,因此我們認(rèn)為,如果我們能夠找到歷史樣本,我們可能會通過提取組織中存儲的信息來學(xué)到一些東西。”
海洋記憶實驗室使用這種方法,通過結(jié)合科學(xué)館藏,博物館和其他歷史檔案,產(chǎn)生了有關(guān)海洋過去的新信息。這些儲存庫包含海洋生物標(biāo)本,這些數(shù)據(jù)具有鎖定在其葉,羽毛,貝殼和其他組織內(nèi)的海洋狀況數(shù)據(jù)。水族館科學(xué)家使用各種化學(xué)分析方法來解鎖樣本組織中保存的數(shù)據(jù),以提供更準(zhǔn)確的基線,并幫助告知旨在維護(hù)或恢復(fù)海洋健康的決策。
“我們能夠添加從一個多世紀(jì)前的海藻樣本中提取的近七十年的數(shù)據(jù),以更好地了解蒙特利灣的歷史變化,”水族館研究的主要作者,現(xiàn)在是該研究所的研究員埃米莉·米勒(Emily Miller)說。合伙機(jī)構(gòu)蒙特利灣水族館研究所。“這些信息為我們提供了使蒙特利灣成為此類多樣性之鄉(xiāng)的特征之一及其上升周期的新視角。記錄這些模式有助于我們了解食物網(wǎng)基礎(chǔ)的變化,并在制定更明智的保護(hù)性決定時未來。”
水族館研究人員與斯坦福大學(xué)霍普金斯海洋站和夏威夷大學(xué)的同事合作,對這項研究進(jìn)行了研究,其基礎(chǔ)是對來自幾個機(jī)構(gòu)的植物標(biāo)本室采集的壓榨海藻樣品以及新鮮采集的樣品進(jìn)行化學(xué)分析的數(shù)據(jù)。分析的樣本來自六種海藻,也稱為大型藻類,其中包括巨型海帶,海藻,萵苣和葡萄舌。
斯坦福大學(xué)霍普金斯海洋站海洋生物學(xué)教授斯蒂芬·帕倫比(Stephen Palumbi)說:“艾茲·阿博特(Izzy Abbott)是霍普金斯大學(xué)的生物學(xué)教授,他幫助策劃和建造了我們收集的藻類超過25年。”她和那些在她知道保存標(biāo)本至關(guān)重要之前來到這里的藻類生物學(xué)家。但它采用了蒙特利灣水族館的這種新方法,挖掘藻類的原子,并向海帶森林詢問有關(guān)海洋歷史的問題。”
研究人員通過將紅藻中的穩(wěn)定氮同位素Gelidium與Bakun上升指數(shù)進(jìn)行比較,從而校準(zhǔn)了化學(xué)分析的準(zhǔn)確性,Bakun上升指數(shù)是記錄于1946年的天然蒙特雷灣現(xiàn)象的記錄。他們發(fā)現(xiàn)該指數(shù)與所獲得的數(shù)據(jù)之間存在高度相關(guān)性從1946-2018年的藻類樣品中提取的數(shù)據(jù)表明,藻類中的氮同位素可用于確定上升趨勢。然后,研究人員使用較舊的藻類標(biāo)本將Bakun上升指數(shù)擴(kuò)展到1878年,即開始監(jiān)測之前的70年。
這項研究的新發(fā)現(xiàn)之一是從海藻樣本中提供的另外七十年的信息中得出的,在沙丁魚漁業(yè)在1940年代和1950年代著名的繁榮與蕭條時期,蒙特利灣的海洋狀況得到了更多的了解。研究人員記錄到,在墜機(jī)前的幾年中,蒙特雷灣的上升流條件很差。這一發(fā)現(xiàn)為了解生態(tài)系統(tǒng)變化在從沙丁魚為主的系統(tǒng)向an魚為主的系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變中可能扮演的角色提供了新的視角。它還可以進(jìn)一步告知如何實施漁業(yè)管理做法以響應(yīng)環(huán)境條件,這被稱為基于生態(tài)系統(tǒng)的管理。