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海藻标本能解释沙丁鱼的繁盛和衰退过程
在20世纪三四十年代，加利福尼亚州沿线的海岸挤满了沙丁鱼。但是到1945年，一切突然发生了改变。在接下来的几个季度中，沙丁鱼的平均捕捞量从234000吨下降到了24000吨。相关的渔业也完蛋了。
随后，科学家在几十年间一直都在猜测造成这次剧变的原因，但是他们一直缺乏相关数据，无法验证自己的假设。如今，科学家终于找到了一个很显著的因素：海洋上涌循环。这个概念认为，在美国西海岸的海洋中，海底深处富含营养的水体上涌，抵达海面表层缺乏营养的水体中，为这里补充了丰富的食物来源。而发现这个因素的关键就在于植物标本馆，这里储存了来自美国各地的海藻标本。
图片来源：Pixabay
蒙特雷湾水族馆的首席科学家凯尔·范豪腾（Kyle Van Houtan，这篇论文的通讯作者）说：“植物一直都静静地待在那里，记录着海洋当时的状态。如果我们能分析来自各大自然类博物馆的标本，就能从这些植物的组织中反推当时的生态环境。”相关论文于今年6月发表于《英国皇家学会会刊B》（Proceedings of the Royal Society B）。
范豪腾和很多科学家都曾提出，上涌过程在沙丁鱼的繁盛和衰退过程中起到了重要作用，但在1946年以后，科学家才开始监测这个过程。范豪腾意识到，很多博物馆中保存了比这个时间节点更古老的海藻标本，它们或许能填补这个空白。这个过程就像科学家利用冰芯恢复古代二氧化碳水平一样，即便科学家还没开始收集二氧化碳，也能反推出很早以前的数据。
图片来源：Pixabay
要开展这项研究，还需要知道一个非常重要的信息。在蒙特雷湾的深部水体中，氮的一种同位素含量更高。这种同位素比常规的氮多了一个中子，因此也更重。随后，科学家分析了现在的海藻。他们发现，当海藻中氮的这种同位素增加时，确实伴随着海洋上涌的过程。在此基础上，科学家分析了在1878年以来，收集自蒙特雷湾的70多份红藻样本。结果显示，上涌现象呈现出逐渐增强然后突然减弱的趋势，这与当时沙丁鱼数量逐步增加和迅速衰减的趋势一致。范豪腾表示：“上涌的衰退和沙丁鱼数量的衰退，表现出了惊人的一致性。”
洛伦·麦克莱纳奇（Loren McClenachan，并未参与这项研究）是美国科尔比学院的海洋生态学家，她表示：“这项研究非常棒，用一种极具创意的方法研究了过往历史中的生态学。在全世界范围内，还有成千上万的类似标本。如果都用这种方法深入研究，或许会让我们更深入地了解在长尺度上的海洋变化。”
撰文：蕾切尔·努维尔（Rachel Nuwer）
翻译：杜永航
文章来源：环球科学
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