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Jun 18, 2023

변화하는 환경 조건으로 인해 북극 해양 포식자 두 마리의 먹이 생태가 바뀌었습니다.

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 14056(2023) 이 기사 인용 측정항목 세부정보 북극의 환경 변화는 해양 먹이사슬의 구성과 구조에 영향을 미쳤습니다. 추적

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 14056(2023) 이 기사 인용

측정항목 세부정보

북극의 환경 변화는 해양 먹이사슬의 구성과 구조에 영향을 미쳤습니다. 문화적으로 가치가 높은 북극 곤들매기(Salvelinus alpinus)와 고리무늬바다표범(Pusa hispida)의 먹이 생태 변화를 추적하면 취약한 지역에서 기후 변화의 생태학적 중요성을 나타낼 수 있습니다. 우리는 캐나다 북부 래브라도에서 해빙 조건, 해수면 온도(SST) 및 일차 생산성의 변화가 각각 13년 및 18년 동안 이 두 핵심 종의 먹이 생태에 어떻게 영향을 미치는지 특성화했습니다. 북극 숯은 지속적으로 원양 자원(δ13C)을 섭취했지만 시간이 지남에 따라 더 높은 영양 수준(δ15N)과 더 많은 해양/해상 자원(δ34S)을 섭취하는 방향으로 전환되었으며 이는 엽록소 농도 감소와 관련이 있습니다. 북극 숯 상태 인자와 지질 함량의 감소는 더 높은 영양 위치와 관련이 있었습니다. 고리무늬물개는 또한 더 높은 영양 수준에서 먹이를 먹지만 더 많은 원양 자원을 섭취하며 이는 더 낮은 SST 및 더 높은 엽록소 a 농도와 관련이 있습니다. SST가 비정상적으로 높고 해빙 농도가 감소한 해에는 두 종 모두 동위원소 틈새 크기가 커졌으며, 이는 급격한 변화로 인해 먹이 섭취가 더 다양해질 수 있음을 시사합니다. 래브라도 이뉴잇족이 오랫동안 소중히 여겨온 종의 풍부함과 분포의 변화는 식량 안보를 약화시킬 수 있습니다.

지난 수십 년 동안의 기후 변화 지표는 북극 생태계가 점점 더 빠른 속도로 전례 없는 상태로 변화하고 있음을 보여줍니다1,2,3,4,5,6. 북극의 온난화는 세계 평균보다 거의 4배 빠른 속도로 발생하고 있으며1 이는 연평균 해빙 농도, 범위 및 두께의 감소를 가속화하고 있습니다2. 기온 상승과 해빙 감소는 해수면 온도, 일차 생산성 등 기타 환경 요인에 영향을 미쳐 북극 해양 먹이사슬과 동물 범위가 북쪽으로 이동하는 변화를 가져옵니다3,4,5. 이러한 변화로 인해 북극에서는 전 세계 평균보다 5배 더 많은 종 교체가 발생할 것으로 예상됩니다6.

북극 해양 먹이사슬 역학은 주로 1차 생산과 생지화학적 과정에 영향을 미치는 해빙 조건에 의해 좌우됩니다7,8. 해빙이 분해되는 시기와 그에 따른 봄철 식물성 플랑크톤의 번성으로 여름 동안 먹이사슬 전체에 에너지 전달을 촉진하는 높은 일차 생산성 기간이 시작됩니다. 북극 곤들매기(Salvelinus alpinus) 및 고리무늬바다표범(Pusa hispida)과 같은 중간 및 상위 영양 수준의 종은 강렬한 여름 먹이 기간 동안 봄철 식물성 플랑크톤 꽃이 지원하는 생산에 크게 의존합니다9,10. 따라서 해빙 상태의 변화는 허드슨만 고리무늬바다표범과 북극곰(Ursus maritimus)11을 포함하여 해빙 분해로 인한 생산성에 본질적으로 의존하는 종의 먹이 행동에 영향을 미칠 수 있습니다. 기후 변화는 또한 북극 곤들매기와 고리바다표범12,13뿐만 아니라 두꺼운 부리바다새와 같은 북극 바다새의 먹이로 점점 더 많이 보고되고 있는 카펠린(Mallotus villosus)과 같은 사료 어류의 북쪽으로의 확장을 허용했습니다. (우리아 롬비아)14. 카펠린의 지리적 범위 확장으로 인해 흰돌고래(Delphinapterus leucas)의 그린란드 넙치(Reinhardtius hippoglossoides) 소비가 줄어들었고 여름철에는 카펠린을 선호하게 되었습니다.15 이는 새로운 종의 침입과 관련된 먹이사슬 영향의 복잡한 특성을 강조합니다.

북극 곤들매기와 고리무늬물범은 극지방 분포, 높은 개체수, 환경 조건에 대한 민감성으로 인해 북극의 생태적 변화를 나타내는 좋은 지표입니다16,17. 이들 종은 또한 북극 전역에 걸쳐 이누이트의 식생활, 경제적, 문화적 필요를 충족시키는 핵심 구성 요소이기도 합니다18,19. 고리무늬물범은 새끼의 탈피, 번식 및 양육을 위해 봄철 해빙을 활용하는 반면, 소하성, 반복성 북극 곤들매기는 봄철 해빙이 부서진 후 해양 환경으로 이동하여 유리한 여름 먹이를 이용하기 때문에 해빙 조건은 두 종 모두에게 중요합니다. , 늦여름/초가을에 동일한 담수 시스템으로 돌아와 산란하고 겨울을 보냅니다20,21. 해빙이 부서지면 겨울과 번식을 준비하기 위해 지질을 통합하기 때문에 북극 곤들매기와 고리무늬물범의 상태와 생존에 중요한 강렬한 먹이주기가 시작됩니다9,10. 그러나 시기 불일치로 인해 조기 해빙 용해 및 식물성 플랑크톤 번성으로 인해 동물성 플랑크톤 생산이 변경되었으며, 이는 북극 곤들매기와 고리무늬물개 및 먹이22,23,24,25,26,27의 수렵 행동에 영향을 미칩니다.