2024-11-23 01:36来源:本站
落基山脉给人的印象是灰色崎岖的山峰顶着白色。但在这片荒凉山地的上游,却常常绽放出玫瑰色。
西瓜雪,也被称为冰川血,是由藻类引起的,它把雪变成了惊人的红色阴影。
藻类在夏季大量繁殖,在冰川、冰冻湖泊、崎岖的山峰和山脉上游的冰谷上的雪原上形成。
雪的颜色越深,融化的速度就越快——一项新的研究揭示了雪藻对北美西北部不断缩小的冰川构成的威胁。
雪藻研究员林恩·夸姆比是最近发表在《科学进展》上的一项研究的主要作者,她说,这些发现对我们不断变化的气候发出了警告。
西蒙弗雷泽大学(Simon Fraser University)分子生物学和生物化学教授夸姆比(Quarmby)说:“我们真的不需要更多的金丝雀了,但它们只是矿井里的另一只金丝雀。”
“失去藻类只是我们正在失去积雪和冰川的一个指标,这些将影响我们的生活和许多其他生物的生活。”
该研究绘制了阿尔伯塔省、不列颠哥伦比亚省和加拿大北部、阿拉斯加、爱达荷州、蒙大拿州和华盛顿州山区雪藻的分布图。
研究人员开发了一个机器学习程序,分析了2019年至2022年间拍摄的6100多张冰川卫星图像。
研究发现,红色藻类的大量繁殖导致了冰川融化。然而,全球变暖对高山冰川和极其复杂的微观生态系统构成了更大的威胁,而这些生态系统正是雪藻赖以生存的地方。
Quarmby说:“我们开始这项研究是为了看看气候变化对这些水华的影响以及它们对气候变化的影响。”
“我认为气候变化对它们的影响是明显而巨大的。”
在巨大的细菌和真菌生态系统的支持下,当融雪释放出水和营养物质时,雪藻就会大量繁殖。
这种现象是在接近冰点的温度下开花的结果。依靠光合作用,藻华起到了碳汇的作用,吸收了大气中的二氧化碳。
虽然与湖泊中常见的蓝绿藻密切相关,但雪藻有一种红色色素,使其能够在恶劣的山区环境中生存。
她说:“红色的色素意味着当它们开花时,它们会给雪带来红色的色调。”“它被称为西瓜雪,因为它看起来像西瓜的颜色。”
花开使夏季雪地的表面变暗,使它们对阳光的反射减弱,导致积雪和花开下面的冰融化得更快。
夸姆比说,红色色素创造了一个“正反馈循环”:藻类以增加的热量释放的水为食。
她说,较深的色调也起到了“遮阳伞”的作用,保护藻类免受阳光的伤害。
Quarmby和SFU的同事Casey Engstrom开始绘制微观生态系统的大规模地图。
他们发现,在2019年至2022年期间,红雪覆盖了超过4214平方公里的冰川景观,相当于总研究面积的4.5%。
研究人员估计,红雪每个季节平均贡献了3厘米的融雪。
“[藻类]的影响是可见的,这是真实的,”夸姆比说。“但在所有我们需要担心的会加剧气候变化的事情中,这不是我们需要担心的。”
在研究的8700座冰川中,有4552座发现了雪藻。
有些只开了一小片,但很多都开了大片的花。例如,在2020年,藻类覆盖了阿尔伯塔省瓦普塔冰原的鲍冰川近三分之二的表面积。
太平洋西北海岸的冰川通常充满了藻类,但在2020年的高温天气期间,冰融化得太快,藻类没有机会生长。
夸姆比说,随着气温上升,雪开始消失,藻类也会消失。这将意味着失去一个宝贵的生态系统,而科学家们才刚刚开始了解。
“对我来说,我们失去它是又一个小小的悲伤。如果你在显微镜下看这些东西,它们很壮观。即使你只是在风景中看到它们,也会令人敬畏。”
犹他州立大学研究寒冷和高海拔环境中生物多样性的生态学家斯科特·霍塔林说,研究的范围令人印象深刻。Hotaling没有参与SFU的研究。
他说,依靠卫星图像,研究人员能够研究以前科学无法研究的冰川,并大规模收集数据。
Hotaling说,这项工作为雪藻对冰川消退的影响提供了一个重要的基线。
“随着积雪的减少,这些花朵将变得越来越集中,越来越小。
“雪藻的融化特征将变得越来越重要。当只剩下少量雪时,任何影响它的因素都更重要。”