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華東師大科學家預測:全球二氧化碳濃度升高將加劇藍藻爆發

圖說:一位老人在藍藻爆發時垂釣採訪對象提供 華東師範大學生態與環境科學學院助理研究員吉星與荷蘭阿姆斯特丹大學、荷蘭皇家科學院、德國不萊梅大學合作完成一項最新研究成果。

2020-02-25 11:34 / 0人閱讀過此篇文章  

圖說:一位老人在藍藻爆發時垂釣 採訪對象提供(下同)

華東師範大學生態與環境科學學院助理研究員吉星與荷蘭阿姆斯特丹大學、荷蘭皇家科學院、德國不萊梅大學合作完成一項最新研究成果。該研究從藍藻的表型可塑性角度,創新性地將實驗室數據與數學模型模擬成果相結合,預測了氣候變化所導致水體二氧化碳濃度升高的情況下,有害水華藍藻的爆發將有可能進一步加劇。

「水華藍藻的爆發機理研究是國內外研究的熱點之一,但大多數研究偏向於水體富營養化的方向,對氣候變化的理論性研究還不夠完善。」吉星解釋,每到夏天,湖泊和池塘的水質都會受到有毒藍藻的威脅。藍藻的大量爆發可引發水華現象,對水生態系統和飲用水安全造成隱患。藍藻體內含有多種藻毒素,誤入體內可對鳥類、哺乳類以及人類產生安全隱患。某些藻毒素可能會引起噁心、頭暈,甚至損害人體肝臟,對水上娛樂業、飲用水安全和漁業產生極其負面的影響。雖然物種的表型可塑性在自然界是一個普遍存在的現象,但直至今日,其對氣候環境變化的響應意義卻依然沒有得到很好的理解。表型可塑性的理論暗示物種的生物特性不是恆定的,相同的個體基因型很可能會根據環境條件的變化而演變出更多的個體表現型。例如,在藻類生態學裡,單一藻種對溫度和二氧化碳變化的響應很可能會根據該藻種先前生長的氣候環境的不同而不同。因此,如果想要更準確地預測該物種對氣候變化的響應,人們需要將其表型可塑性納入考量的範圍之內。

上周,該研究成果已在《科學進展》(Science Advances)上發布。論文創新性地運用膜進樣質譜法,成功發現了在二氧化碳升高的情況下,水華類銅綠微囊藻的最大二氧化碳吸收率可增加至低二氧化碳環境下的5倍。這在任何對淡水藻類固碳表型可塑性的研究中,都是前所未有的發現。課題組劉權興教授表示,該研究通過數學模型和微宇宙實驗數據預測未來藍藻的大量爆發,可能獲益於大氣二氧化碳的進一步升高。儘管目前許多科學家對微宇宙實驗的有效性存在爭議,然而理論模型與實驗數據高度吻合,有理由使人們充分相信該研究結果的可靠性。

新民晚報首席記者 王蔚





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