2024年夏天将成为美国和全球数百个城市有记录以来最热的夏天。即使在南极洲，在冬季的高峰期，极端高温也使该大陆部分地区的温度比7月份的正常温度高出50华氏度以上。
在7月31日发表在《地球的未来》杂志上的一项研究中，包括科罗拉多大学博尔德分校的研究人员在内的科学家揭示了热浪，尤其是发生在南极洲寒冷季节的热浪，可能会影响生活在那里的动物。这项研究表明，气候变化加剧的极端天气事件可能对非洲大陆脆弱的生态系统产生深远影响。
2022年3月，地球上有记录以来最强烈的热浪袭击了南极洲，就在这个南部地区的生物为即将到来的漫长而严酷的冬天做好准备的时候。极端天气使南极洲部分地区的气温高于平均温度70多华氏度，甚至在地球上最寒冷和最干燥的地区之一麦克默多干谷，冰川和积雪也在融化。
作为南极洲长期生态研究(LTER)项目的一部分，研究小组发现，意想不到的融化之后的快速再冻结可能扰乱了许多生物的生命周期，并导致麦克默多干谷的一大片无脊椎动物死亡。
“重要的是，我们要注意这些信号，即使它们来自极地沙漠土壤中的微生物，”该论文的资深作者、科罗拉多大学博尔德分校土木、环境和建筑工程系教授迈克尔·古塞夫说。“它们是对变化的早期反应者，这些变化可能会影响到更大的生物、景观，甚至是远离南极洲的我们。”
当古塞夫于2021年11月抵达南极洲时，这片大陆看起来和过去20年没什么两样。作为北极和高山研究所(INSTAAR)的研究员，古塞夫在过去的十年里领导了麦克默多干谷的LTER项目，这是一个由美国国家科学基金会资助的项目。几乎每年南极的夏天，他都会前往南极南部地区，研究那里的生态系统，以及生物如何在极端环境条件下生存。
虽然大多数动物无法忍受该地区的干燥和寒冷，但一些微生物和无脊椎动物，包括蛔虫和水熊，在这片冰冻的沙漠中茁壮成长。水熊，或称缓步动物，是一种微小的八足动物，体长0.002至0.05英寸。它们可以在极端条件下生存——最低可达零下328华氏度，最高可达300华氏度——这种极端条件会杀死大多数其他形式的生命。
2022年2月，极地探险队的所有成员在南极夏季结束前离开了南极大陆。一个月后，南极洲经历了有记录以来最极端的热浪，由一场被称为“大气河”的强烈风暴驱动，它将潮湿的空气长距离输送到极地地区。
研究小组在麦克默多干谷的传感器记录了气温，3月份的气温通常在零下4华氏度左右徘徊，高于冰点，超过平均温度45华氏度。
卫星图像和河流流量测量显示，在夏季融雪高峰过后两个多月，突然变暖使山谷的土壤湿润，而此时土地通常是干燥的。
在热浪过去后的两天内，气温骤降，土壤冻结。这一事件发生在一个关键的过渡时期，当生物蹲下准备迎接黑暗、寒冷的冬天时。古塞夫和他的同事们很好奇山谷里的动物是如何反应的。
古瑟夫说:“这些动物投入了大量的精力来准备和关闭冬天。”“当第二年夏天天气开始变暖时，它们会利用能量再次活跃起来。我们对像这次热浪这样的异常天气事件的主要担忧之一是，这些动物可能会开始消耗更多的能量，以为现在是夏天，结果两天后又不得不停止活动。在耗尽他们的能量储备之前，他们能经历多少次这样的循环?”
第二年夏天，也就是2022年12月，他和他的团队又回到了南极洲。他们采集了土壤样本，并将生活在潮湿地区和在热浪中保持干燥地区的生物进行了比较。
他们观察到，在潮湿的地区，一种常见的蛔虫Scottnema的数量减少了50%。Scottnema适应极端寒冷和干燥的气候。
“热浪使环境看起来足够温暖，让东西变得潮湿，造成了夏天的错误开始。一些对这些温度做出反应的生物可能会因此受到严重干扰，”古塞夫说。
极端天气之间的快速波动会对斯科特奈马等敏感物种造成不成比例的影响，但对其他动物(如缓步动物)的影响可能要小得多。这些生物对水分有更高的耐受性，使它们能够随着环境变得潮湿而繁殖。
古塞夫说:“土壤中物种的变化以及种群数量的变化会对生态系统的食物网和养分循环产生重大影响。”
先前的研究表明，在干谷土壤生态系统中，大约10%的碳是由Scottnema产生的。
随着气候变化加剧了南极洲的极端天气事件，大型物种也受到了影响。例如，在2013年夏天，东南极洲的阿德萨姆海岸发生了一次不寻常的降雨事件，导致该地区所有的阿德萨姆企鹅幼崽死亡。7月，东南极洲部分地区的气温攀升至比通常冬季平均温度高50华氏度。
古塞夫和他的团队计划继续记录极端天气事件及其对南极生态系统的影响。
古塞夫说，南极洲发生的事情不会只局限于南极洲。
“冰架的消失对我们海洋的物质平衡产生了相当大的影响，它甚至影响到数千英里之外的我们。”
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希望本篇文章《南极洲遭遇史上最强热浪冲击生物生态》能对你有所帮助！
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