一项对伊利湖西部浮游动物的新分析表明，人类活动导致水温和食物网的变化，极大地改变了它们的生物量和季节性行为模式。

浮游动物是几乎存在于所有水体中的水生微生物，它们对生态系统的变化极为敏感。这种高度敏感性使它们成为水质的重要生物指标，研究它们如何与环境相互作用可以为研究人员提供一个地区当前生态状况的详细快照。

俄亥俄州立大学的研究人员重新审视了20多年来的浮游生物监测数据，发现在伊利湖西部，浮游动物群落在其生命周期中某些事件的时间发生了重大变化。

利用从以前的研究中收集的数据，研究小组研究了1995年至2022年间伊利湖四种常见浮游动物种群的行为模式。他们的分析表明，由于气温上升、入侵物种的存在和高质量食物的可用性等因素，浮游动物浓度最高的时期在夏季的几个月里变化了多达三周。

该研究的主要作者、俄亥俄州立大学进化、生态学和有机生物学副教授吉姆·胡德说:“正如我们在基本上所有生态系统中看到的那样，气候变暖正在使自然事件发生得更早。”“这些系统非常复杂，任何破坏都可能产生看不见的负面影响。”

胡德说，即使在湖泊中，浮游动物也在当地淡水食物网中扮演着核心角色，从决定哪种藻类茁壮成长到帮助维持当地鱼类数量。然而，正如研究指出的那样，提前变暖通常会促进春季浮游生物的出现，同时推迟秋季浮游生物的数量，这可能会产生很大的影响。由于它们在食物链中的重要地位，浮游生物行为的重大变化可能会对其他依赖它们的自上而下和自下而上的过程造成损害。

这项研究最近发表在《湖沼学与海洋学快报》(Limnology and Oceanography Letters)杂志上，标志着科学家们首次试图解开伊利湖和五大湖地区这些动态的复杂性。

胡德说，在浮游动物出现的时间上观察到的一些最主要的变化是由温度变化和一种叫做长形芽孢杆菌的侵入性浮游植物引起的，这种浮游植物很可能是由船只从欧洲带过来的。

他说:“正是这种入侵性捕食者和有害藻类大量繁殖的增加，真正改变了浮游动物集中的时间。”“在某些情况下，他们导致他们更早搬进来;在某些情况下，他们会晚些时候把孩子搬进来。”

虽然有害的藻类大量繁殖已经困扰伊利湖几十年了，但夏季气温升高导致这些生物生长得更厚、更快。由于大量繁殖释放的毒素危害人类和其他动物的健康，并威胁到重要的公用事业基础设施，环境科学家一直在努力寻找解决它们过度生长的多重原因的方法。

“这不仅仅是气候变化，”胡德说。“人类对这些系统所做的所有事情，比如引入入侵物种，正在创造一系列复杂的相互作用，这些相互作用将影响人们关心的大事，比如有害的藻华和渔业。”

这项研究的分析期是在每年的5月到9月之间，这段时间被调查的四种浮游动物的行为模式特别丰富。胡德说，虽然它们都有不同的饮食和生活史，但令人惊讶的是，它们对B. longimanus及其对生态系统的影响都有不同的反应，这表明驱动某些浮游生物行为时间的机制比它们看起来更复杂。

他说:“值得注意的是，我们关注的这四个分类群对这种入侵物种都有不同的反应，这确实凸显了对它们进行更多研究的必要性。”

胡德和合著者詹娜·贝利建议，进一步的研究应该旨在扩大对温带湖泊的监测，以了解冬季条件如何影响浮游动物的生命周期，从而深入了解与气候变化相关的其他淡水生态问题。

“很难预测人类活动对生态系统的影响，”胡德说。“但我们需要退后一步，了解我们正在做的所有这些事情是如何相互作用的，并将其纳入我们的管理中。”