研究表明南极气候，食物网
在迅速变暖的南极西部半岛，一项关于气候和海洋生物之间联系的长期研究揭示了风速和海冰覆盖等物理因素的变化是如何在食物链上产生涟漪的，对从单细胞藻类到企鹅的一切生物都有影响。
这项研究发表在昨天的《自然通讯》杂志上，作者是格蕾丝·萨巴，她是威廉玛丽学院弗吉尼亚海洋科学研究所（现位于罗格斯大学）的校友；VIMS教授Deborah Steinberg；文森特·萨巴（Vincent Saba）， VIMS校友，现就职于美国国家海洋和大气管理局国家海洋渔业局；以及极地海洋研究小组、拉蒙特-多尔蒂地球观测站、伍兹霍尔海洋研究所和科罗拉多大学博尔德分校的同事们。
作者是帕尔默长期生态研究计划（PAL-LTER）的成员，该计划每年沿着南极半岛的西侧进行船上调查，包括帕尔默站附近的沿海海洋，帕尔默站是美国在南极洲的三个研究站之一。项目科学家于1990年开始研究这一快速变化的地区。
斯坦伯格自2008年以来一直是帕尔默项目的首席科学家之一，他说，目前的研究提供了为数不多的例子之一，海洋研究人员拥有足够长度和细节的数据集，可以揭示气候信号如何在极地食物网中产生反响。
“这就是长期生态系统监测的重要性，”斯坦伯格说。“它提供了从噪声中分离信号所需的数据，并确定植物和动物如何与它们的物理环境以及彼此相互作用。”随着气候变暖继续影响极地海洋生态系统，这些知识至关重要。”南极半岛西部是地球上变暖最快的地区之一，在过去的50年里，每年冬季气温上升了11华氏度。
食物网-气候联系
该研究小组的研究表明，在南极半岛西部的水域，光合藻类（一种支持极地食物网的微小漂流植物）的数量每4到6年达到峰值。这些水华与“南环模”（SAM）的负相位有关，SAM是中纬度地区和南极洲之间大气压力的跷跷板变化。
在冬季，在低气压负相位，寒冷的南风吹过半岛，增加了冬季冰的范围。从春天到夏天，风明显减少，推迟了冰的消退。
“多风的冬季加上厚重的海冰，再加上平静的春季，有利于南极半岛西部夏季稳定水柱的发展和持续，”萨巴说。这种稳定的或分层的水柱，有一层较新鲜、密度较低的融冰漂浮在下一层较咸的水柱上，促进了浮游植物的生长，可能是通过使这些微小的植物更靠近阳光照射的表面，靠近它们茁壮成长所需的富含铁的冰川融水。
企鹅的前景
在食物链的上游，研究小组的采样显示，该地区周期性的、由气候驱动的浮游植物大量繁殖是磷虾“招募”的关键——磷虾种群中增加了新的、年轻的个体。南极企鹅和其他南极食物网中的顶级捕食者依靠大量的磷虾猎物来维持自身的健康和繁殖成功。
萨巴解释说：“当气候条件——负SAM和稳定的水柱——导致浮游植物和磷虾的丰度达到峰值时，adsamlie企鹅就不必去很远的地方觅食。”“但是当SAM为正值时，温暖的西北风吹过半岛地区，带来更少的海冰和更不稳定的水柱——这些因素阻碍了磷虾赖以生存的浮游植物的大量繁殖。”然后企鹅不得不去更远的地方觅食，因此最终给雏鸟提供的食物就更少了。这会降低它们的繁殖成功率。”
帕尔默的科学家们正在进行的研究表明，自1974年以来，帕尔默站附近的adsamlie企鹅数量下降了85%。尽管研究人员没有将这种下降完全归因于与气候有关的磷虾短缺，但他们确实表达了对未来的担忧，因为气候模型预测在下个世纪，积极的SAM事件会增加。
萨巴说：“根据全球气候模型在‘一切照常’排放情景下的预测，到2100年，气温将进一步上升，积极的sam条件也会出现。”“即使是一次阳性的SAM发作持续的时间超过磷虾的寿命——浮游植物丰度下降，磷虾招募减少，持续4到6年——这对磷虾种群来说可能是灾难性的。”
除了南极企鹅，磷虾也是南极海狗、通心粉企鹅和巴布亚企鹅以及信天翁的主要食物来源。它们也会喂养座头鲸等须鲸。
