分析古代和現代北極熊樣本如何揭示全球變暖的全貌

发表于 2025-11-02 18:41:39 来源：氣息奄奄網

分析古代和現代北極熊樣本如何揭示全球變暖的全貌。信用:uux.cn/Pixabay/CC0公共領域
（神秘的地球uux.cn）據《對話》（詹妮弗·勞特利奇）：全球氣候正在變化，北極正在迅速變暖。這些是大多數人已經接受的客觀真實的陳述。
但是，地球的氣候從來沒有停滯不前，氣候異常在過去一直很頻繁，這也是事實。
那麽，相對於過去的氣候變化，我們如何理解我們現在的處境呢？現代氣候變化的影響可與中世紀暖期(MWP)或小冰期(LIA)相比嗎？
我們最近在《人類世》雜誌上發表的研究表明，與過去4000年的觀察相比，最近的氣候變化對北極熊產生了更大的影響。這表明當前的氣候變化確實是人類曆史上前所未有的。
生態係統背景
食物鏈頂端的捕食者，如北極熊，反映了整個生態係統的變化，一直到微小的藻類。
在北極，食物網的基礎來源於兩類:海冰相關的藻類和開放水域的浮遊植物，它們可以通過碳同位素來區分。
在我們的研究區域——以加拿大北極群島的蘭開斯特灣為中心——食物網由海冰藻類和浮遊植物共同提供食物。我們可以通過動物組織中的穩定同位素來評估這兩種來源的相對重要性。
碳同位素的相對豐度不會隨著它們在食物網中的轉移而改變，所以這些同位素告訴我們食物網底部的碳源。氮同位素在食物鏈中傳遞時確實會發生變化，這告訴我們誰在吃誰。
我們研究的結果
在我們的研究中，我們檢測了北極熊骨膠原中穩定的碳和氮同位素。
這些北極熊都來自蘭開斯特灣亞種群，跨越了過去的4000年。我們獲得了通過狩獵獲得的現代北極熊(1998-2007)的樣本，我們能夠將它們與在該地區進行的考古挖掘的樣本進行比較。
考古樣本采集的時間跨度很大，但通過將它們劃分為與該地區文化傳統相關的時間區間，我們能夠比較現在之前(BP)的樣本:前多塞特(4000-2800年BP)，多塞特(1500-700 BP)和圖勒(700-500 BP)。
多塞特/圖勒文化的轉變發生在中世紀暖期的開始，所以對這些時間段的比較讓我們可以看到在已知的氣候變化之前和期間食物網的狀態。極北之地的時間倉也延伸到小冰河期的開始，給我們一瞥那個時期。
這一切意味著什麽
首先，好消息。氮同位素的結果顯示，在距今4000年的時間裏，蘭開斯特灣食物網的結構相對沒有變化。北極熊吃海豹，海豹吃鱈魚，鱈魚吃浮遊動物，等等。盡管過去和現在的氣候變化，北極熊的飲食並沒有令人驚訝的變化。這很令人欣慰。
然而，碳同位素的結果告訴我們一個不太令人鼓舞的故事。在被古老的時間倉包裹的四千年裏，我們看到了海冰藻類和開放水域浮遊植物混合物的穩定性。我們沒有發現中世紀暖期或小冰期食物網底部碳來源的差異。
然而，現代樣本顯示了碳源的顯著差異，這是由於更大比例的開放水域浮遊植物和更少依賴海冰藻類造成的。
氣候變暖的證據
海冰是北極高地的重要棲息地。對北極熊來說，這是一個狩獵的平台。對於北極熊的主要獵物環斑海豹來說，這是一個產卵和養育後代的平台。
與海冰一起生長的藻類對於在開放水域季節之前啟動生物生產力也非常重要。我們的研究表明，在很長的時間尺度上，與海冰相關的生物生產力損失是前所未有的。
考古材料可以為正在進行的氣候討論提供有價值的背景。正在進行的許多有價值的工作是在短時間尺度上跟蹤生態係統的變化，從幾個季節到幾十年。但是正如我們已經證明的，北極已經發生了變化，所以我們不應該總是假設我們看到的是一個原始的或未受幹擾的狀態。
增加一個回顧遙遠過去的鏡頭，為我們對自己處境的集體理解提供了分辨率和背景。
在這種情況下，我們展示了現代北極相對於過去氣候異常的差異程度。中世紀暖期和小冰期的開始在蘭開斯特灣食物網的同位素中看不到，但現代變暖是非常明顯的。因此，我們不能因為氣候一直在波動就拒絕對氣候變化采取行動的呼籲。

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