一个盐巨人如何彻底重塑地中海海洋生物多样性 _地中海

图1：约800万至700万年前中新世晚期，海洋沉积物中有大量化石。鱼类耳石、双壳类和腹足类贝壳、苔藓虫和显微贝壳证明了该地区存在许多生物，本研究对此进行了分析。C：康斯坦丁娜·阿吉迪

图2：托斯卡纳海岸（意大利中部）上新世早期（510万至450万年前）海洋景观的重建，显示了单齿嗜热菌Casatia thermophila和海妖Metaxytherium subapennaum，这是大西洋门户重新开放后仅在地中海发现的许多物种中的两种。（C：阿尔贝托·根纳里）

图3:530万年前墨西拿盐度危机的结束标志着地中海海底沉积物的明显变化，这在塞浦路斯的皮斯苏里地区可以看到。C：康斯坦丁娜·阿吉迪

图4：希腊扎金索斯州拉加纳斯海岸的Konstantina Agiadi，可以观察到墨西拿盐度危机的结束。C：康斯坦丁娜·阿吉迪

图5：克里特岛（希腊）650万年前沉积物中保存的双壳类贝壳铸件。科学家们分析了这种生物的存在，以完成他们的广泛分析。C：康斯坦丁娜·阿吉迪
据维也纳大学：首次量化重大生态危机和恢复
一项新的研究为理解大约550万年前地中海生态危机后的生物恢复铺平了道路。由维也纳大学的Konstantina Agiadi领导的一个国际团队现在能够量化地中海盐渍化对海洋生物群的影响：只有11%的特有物种在危机中幸存下来，生物多样性至少在170万年内没有恢复。这项研究刚刚发表在著名的《科学》杂志上。
地球历史上的岩石圈运动一再导致区域海洋与世界海洋隔绝，并导致大量盐的积聚。欧洲、澳大利亚、西伯利亚、中东和其他地方的地质学家发现了数千立方公里的盐巨人。这些盐藏提供了宝贵的自然资源，从古至今，世界各地的矿山都在开采这些盐藏（例如奥地利的哈尔施塔特矿或巴基斯坦的赫瓦拉盐矿）。
地中海盐巨人是地中海下一公里厚的盐层，于20世纪70年代初首次被发现。它形成于大约550万年前，因为在墨西拿盐度危机期间与大西洋断开连接。在《科学》杂志上发表的一项研究中，由维也纳大学的Konstantina Agiadi领导的一个由来自欧洲25个研究所的29名科学家组成的国际研究小组现在能够量化地中海因墨西拿危机和之后的生物恢复而导致的生物多样性丧失。
对海洋生物多样性产生巨大影响
在对地中海周边国家陆地和深海沉积物岩芯中发现的1200万至360万年前的化石进行了数十年的艰苦研究后，研究小组发现，危机后地中海近67%的海洋物种与危机前不同。779种特有物种（危机前仅生活在地中海）中，只有86种在与大西洋分离后的生活条件发生巨大变化时幸存下来。门户结构的变化导致了盐巨人本身的形成，导致了盐度和温度的突然波动，也改变了海洋生物的迁徙途径、幼虫和浮游生物的流动，扰乱了生态系统的中心过程。由于这些变化，当时的大部分地中海居民，如热带造礁珊瑚，都灭绝了。在与大西洋重新连接以及大白鲨和海洋海豚等新物种入侵后，地中海海洋生物多样性呈现出一种新的模式，物种数量从西向东减少，就像今天一样。
恢复时间比预期的要长
由于地中海等周边海域是重要的生物多样性热点，因此整个地质历史中盐巨人的形成很可能产生了巨大的影响，但到目前为止还没有量化。地质系的Konstantina Agiadi解释说：“我们的研究现在首次对如此重大的生态危机进行了统计分析。” 。此外，它还首次量化了海洋环境危机后的恢复时间，这实际上比预期的要长得多：“就物种数量而言，生物多样性是在170多万年后才恢复的，”这位地球科学家说。该研究中使用的方法还提供了一个连接板块构造、海洋的诞生和死亡、盐和海洋生物的模型，可以应用于世界其他地区。
来自巴塞罗那地球科学中心（CSIC）的Daniel García-Castellanos是这项研究的资深作者，他说：“这些结果开辟了一系列新的令人兴奋的问题：11%的物种是如何以及在哪里在地中海的盐渍化中生存的？以前更大的盐层是如何改变生态系统和地球系统的？”这些问题仍有待探索，例如，10月开始的新的成本行动网络“盐期”也将探讨这些问题，研究人员将受邀探索盐期的社会、生物和气候影响。
原始出版物：Agiadi等人（2024）中新世晚期地中海盐度危机对海洋生物多样性的影响。科学。DOI:10.1126/science.adp3703