南里海沿岸有孔虫对变暖的反应：空间模式与群落转变

为何微小的海洋生物重要

里海是世界上最大的内陆水体，随着气候变化正在变暖，而水位也在下降。在伊朗的南部海岸，数百万人依赖沿岸水域获取食物、就业和旅游收入。本文关注的是生活在海底淤泥中的微小造壳生物——有孔虫。尽管肉眼看不见，它们却是强有力的环境变化指示器，可帮助揭示变暖的海水如何在当下及未来重塑沿岸生命。

一个在缩小且变暖的内陆海

南里海的升温速度快于许多其他地区，夏季表层水温现在可达约30 °C。同时，降雨减少和其他气候变化正导致海平面下降，改变海岸线并给海洋栖息地带来压力。作者指出，这一独特的生态系统已面临污染、侵蚀和人类干扰。在这种背景下，他们探问当水温升高时，伊朗海岸的底栖有孔虫如何响应，是否有些物种比其他物种更具弹性。

探测海底脉动

2023年3月，研究人员在四个沿岸站点采集了浅层沉积物：班达尔·托尔卡曼（Bandar Torkaman）、班达尔·加兹（Bandar Gaz）、西桑根（Sisangan）和拉姆萨尔（Ramsar）。他们用手持取样器轻轻取下近岸海底的芯样，保存沉泥，并在显微镜下计数活有孔虫。共鉴定出七个物种，但一种——Ammonia beccarii caspica——在各处占优势。班达尔·加兹以个体数量最多和物种多样性最高而突出，而西桑根的数量则非常少。通过比较温度、含氧量、深度和颗粒大小等局部条件，研究团队显示了站点间的环境差异如何解释这些微小生物的分布优势。

小型海域中的变暖实验

为分离温度效应，科学家将班达尔·加兹的沉积物芯带入实验室，置于三个大型水槽中，分别维持在24、27和30 °C，持续60天——这些是沿岸海床的微型模拟。所有水槽均使用过滤过的里海水并保持持续充气，氧气、酸碱度（pH）和关键营养盐的水平被仔细监测。这些条件在各水槽间大体相似，因此温度是主要的变化因素。两个月后，研究者重新计数有孔虫，并比较三种温度处理下的数量、物种多样性和群落组成。

更热水域的胜者与败者

物种总数随变暖几乎没有变化，但优势种发生了变化。耐热的Ammonia属物种在更热的水体中显然成为胜利者。Ammonia beccarii和Ammonia tepida随温度升高变得更为丰富，在30 °C时达到最高密度。相比之下，若干在较低温度下曾是群落重要成员的Elphidium属物种在30 °C时急剧减少。衡量物种在栖息地中均匀分布的指标随着变暖而下降，系统被推向由少数耐热优势型物种主导。换言之，群落并非简单地随温度“增长”或“缩小”——它被重组了。

这对变化中的里海意味着什么

通过结合实地调查与严格控制的变暖实验，研究表明单凭温度就能系统性地改变南里海沿岸的有孔虫群落。如果海水继续变暖，研究者预计自然群落将变得更为单一，并由有韧性的Ammonia属物种主导，而更敏感的Elphidium属物种将退缩。这类变化可能在沿岸食物网中产生连锁效应，并改变海底处理养分和有机质的方式。同时，这些物种明确的温度偏好使它们成为有价值的天然温度计，有助于科学家重建过去的气候并监测里海对持续全球变暖的响应。

引用: Bagheri, H., Taheri, M. Responses of South Caspian coastal foraminifera to warming: spatial patterns and assemblage shifts. Sci Rep 16, 6863 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-38207-1

关键词: 里海, 气候变暖, 有孔虫, 底栖群落, 沿岸生态系统