北冰洋生物多样性调查

北冰洋生物多样性调查

所谓生物多样性是指地球上所有的生物体及其所构成的综合体，它包括遗传多样性，物种多样性和生态系统多样性三个层次。换句话说，生物多样性是生物和它们组成的系统的总体多样性和变异性。生物多样性是地球生命数十亿年发展进化的结果，它是人类赖以生存和持续发展的物质基础。

但是，随着环境不断遭受破坏，森林砍伐、植被破坏、滥捕乱猎、污染频发，据估计，目前世界上的生物物种正在以每小时一种的速度消失。而自然物种一旦消失，就不会再生。更可怕的是，生物物种的消失，不仅仅是单一自然资源的损失，还会引起一系列连锁反应，从而影响其他物种的生存。

北冰洋生物多样性调查是一项国际协作项目，致力于通过一个“三步走”的方式来建立从浅海陆架到深海盆地的北冰洋海冰、水体和洋底生物多样性资源库。这“三步走”包括对现存的数据资料进行编纂、对现有的生物样本进行分类识别，以及重新采集分类学上的缺失和地域性缺失的样本。

1. 北冰洋

北冰洋（Arctic）源于希腊语，意即正对大熊星座的海洋。1650年，德国地理学家B.瓦伦纽斯首先把它划成独立的海洋，称为大北洋；1845年伦敦地理学会命名为北冰洋。

北冰洋大致以北极为中心，介于亚洲、欧洲和北美洲之间，为三洲所环抱。面积1310万平方千米，约相当于太平洋面积的1／14。约占世界海洋总面积

4.1％，是地球上四大洋中最小最浅的洋。

北冰洋被陆地包围，近于半封闭。通过挪威海、格陵兰海和巴芬湾同大西洋

连接，并以狭窄的白令海峡沟通太平洋。在亚洲与北美洲之间有白令海峡通太平洋，在欧洲与北美洲之间以冰岛～法罗海槛和威维亚•汤姆逊海岭与大西洋分界，有丹麦海峡及北美洲东北部的史密斯海峡与大西洋相通。北冰洋平均深度约1200米，南森海盆最深处达5449米，是北冰洋最深点。

根据自然地理特点，北冰洋分为北极海区和北欧海区两部分。北冰洋主体部分、喀拉海、拉普捷夫海、东西伯利亚海、楚科奇海、波弗特海及加拿大北极群岛各海峡属北极海区；格陵兰海、挪威海、巴伦支海和白海属北欧海区。北冰洋地区大陆与岛屿的海岸线曲折，沿亚洲和北美洲海岸都有较宽的大陆架。

北冰洋气候寒冷，洋面大部分常年冰冻。北极海区最冷月平均气温可达20℃～40℃，暖季也多在8℃以下；年平均降水量仅75～200毫米，格陵兰海可达500毫米；寒季常有猛烈的暴风。

北冰洋只有季节性的光照，并且常年有冰层覆盖，因此在这个星球上属于最极端的一个大洋。北冰洋蕴含着丰富而独特的生物类型，它们的生活史、生态学和生理学与所处环境的极端季节条件高度适应，这要归功于长年累月的冰雪覆盖以及寒冷的气候给生命生存带来的严酷挑战。

北冰洋也是一个气候变化的效果将被“成倍”地强烈表现

出来的地方。目前正在发生的变化，已经使识别三个主要生境（海冰、水体和洋底）中的生物种类变成了一项紧迫的问题。环境条件的变化会对不同水平的海洋生物造成直接的影响，这些影响是多方面的，既针对种群，也针对个体。因此，物种一级的详细信息，就显得在讨论气候变化或人为干扰对生物造成影响和表现形式、效果方面非常关键。而要想了解这些效果，就只能通过对关键物种、

群落和及其演替过程的长期观察，才有可能进行甄别。

2. 北极海冰

北极海冰在夏季时的覆盖面积大约为700万平方千米，到了冬季，这个面积还将翻倍。而独特的深海盆海冰，经过多年的积累，厚度可以达到2～3米，这为生活在冰层中的一些特有物种的进化提供了绝佳的条件，这类物种在别的地方是看不到的。

生活在冰层中的生命体，或者生活在冰内微小的（通常直径小于1毫米）、充满液体的小孔隙和卤水管道当中，或者藏身于冰与水的交界处。它们通常都是个体非常微小，主要由细菌、单细胞植物和小的多细胞动物组成。

在所有冰的类型当中，一年到头都可以看到丰富的原生动物和后生动物（特别是涡虫类、线虫类、介形虫类和轮虫类）。一种主要由钩虾类组成的半本地生存的动物群，生存在浮冰的下表面，密度可以达到每平方米几百个。钩虾是北鳕的主要食物，而北鳕又是将海豹、海鸟和鲸联系起来的关键一环。

过去，科学家们曾经对北极地区与冰有关的生物类群的季节性和区域性丰度有过一定的研究，但对于绝大多数种群来说，从细菌到后生动物，它们的生物多样性实际上是不为人知的。由于冰样的分析方法和技术问题，许多种类一直都未能被发现。由于近期气候变暖导致北极的积年冰层正在消融，因此，亟需在环境发生大的改变之前，对这些与冰冻环境相关的生物多样性进行研究。

3. 北冰洋浮游生物生境

浮游生物

泛指生活于水中而缺乏有效移动能力的漂流生物，其中分有浮游植物及浮游动物。部分浮游生物具游动能力，但其游动速度往往比它自身所在的洋流流速来得缓慢，因而不能有效地在水中灵活游动。

大多数的浮游生物体型微小，有些种类的浮游生物甚至只有幼虫阶段，而在成熟后则变成体型较大，而且具有更好的移动力，这类浮游生物称作季节性浮游生物，如：海胆、海星、双壳类和幼鱼。其它浮游生物则一生的时间都活在浮游状态下，称为终生浮游生物，如：桡足类、箭虫、磷虾等。

磷虾

北冰洋海水中的浮游生物研究始于一个世纪之前，最早的记录局限于沿岸水域。到今天为止，科学家们在不同的大陆架海域，如巴伦支海、喀拉海、楚科奇海/鲍特海等，都已经进行过种类繁多的、详尽的分类学研究。而在东西伯利亚海和穿过北格林兰岛的加拿大多岛海，也已经进行了特别的探究。

对于深海盆来说，由于需要穿透经年累月形成的冰盖，并且要在数千米深的海底进行取样，因此给研究带来了许多困难，所以至今那里基本上还是未知的神秘区域。这将是此次北冰洋研究的重点之一，其结果将填补加拿大海盆的取样间隙。

由于生物的丰度比较高，并且体型较大，易于捕获，因此对生活在北冰洋的较大体型的生物进行分类和生活史研究比较容易。而那些最微小的桡足类生命体就没有这么幸运，它们往往被采集技术的缺陷所漏掉。由于在微小生物类群当中，桡足类的数量占据显要地位，所以过去很少有关于北冰洋其他浮游生物聚集种群的报道。而这些被忽略掉的类群，恰恰就是这次研究中，能够发现大量新种和营养关键种的基础。