导语
本期的重点依然是气候变化对南极海洋生态系统的影响。三篇自然科学方面的论文分别针对微生物、鱼类和哺乳类展开讨论。气候变化作为南大洋海洋生态系统的最大风险是毋容置疑的。虽然减缓气候变化主要有赖于世界各国的减排行动，但是在南极适度调整捕鱼所带来的环境压力，可以保护全球生态系统在气候变化面前的“韧性”。这也是设立南极海洋保护区的主要出发点之一，与其他很多地方通过设立海洋保护区来恢复生物种群的出发点是非常不同的。
本期推荐的报告是德国海因里希·伯尔基金会出版的《海洋全图》报告。该报告从科学、社会和经济的多视角讨论了多个海洋问题，其中的渔业和保护区章节与本刊的主题直接相关，同时水产养殖和海洋垃圾等议题也与中国国内的当下发展密切相关。
自然科学进展
- 海洋酸化对南极沿岸原生生物群落结构的改变
- Alyce M. Hancock, Andrew T. Davison等
- 生物地球科学讨论（ Biogeosciences Discuss）
- 南极的近岸水域是全世界在海洋酸化问题上最脆弱的区域。这一区域的微生物对于生态系统的生产力、元素的循环和海洋生物地球化学而言都是关键的驱动因子，然而人类对于微生物对海洋酸化的敏感性依然所知甚少。
- 本研究观察了普里兹湾海水水箱中的微生物对6种不同酸度（ƒCO2：从343µatm到11641 µatm）的反应。研究发现，细胞较大的矽藻在中低酸度（ƒCO2：634-953 µatm）的时候丰度会上升，而超过这个阈值之后，大体积的矽藻和南极棕囊藻的丰度迅速下降，小型的藻类上升为主导物种。这一阈值与之前在普里兹同一区域测得的实际值是一致的。
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这意味着，如果大气中人为二氧化碳的排放依然得不到控制，近岸微生物群落在本世纪末可能会发生重大的变化，并且将会波及整个南极近岸生态系统。关于这一时间点的结论与本简报第3期中川口创博士对于磷虾对海洋酸化的反应研究的推论是一致的。
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Sentinel-1a 气候变化对于侧纹南极鱼的影响及其对南极生态系统造成的后果 - Katja Mintenbeck , Joseph J. Torres
- 《侧纹南极鱼：变化中的生态系统的关键物种》，极地生态学进展（Advance in Polar Ecology）系列第三卷
- 侧纹南极鱼是南极沿岸的主要饵料鱼，分布于环南极地区。从高纬度的威德尔海和罗斯海到温和一点的南极半岛以西大陆架，侧纹南极鱼在所有的大陆架环境都有良好的丰度记录。南极半岛以西的迅速变暖导致了两种不同的状况：西南极半岛区域冬季气温迅速上升，海冰期缩短；但是在罗斯海和威德尔海的变化并不大。因此，南极半岛以西大陆架为研究气候暖化对关键南极物种的潜在影响提供了一个典型系统。
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侧纹南极鱼的生命史特征包括生长慢速，成熟较晚，生殖投入较高（一般卵重与体重之比作为生殖投入的指标）以及产卵和幼鱼发育与沿岸海冰密切联系。这些特征都会导致这一物种经历各种偶发性的补充量不足，但是不会导致长期的变化。升温带来的大部分影响都是间接的，因为短期内温度不会上升到威胁到物种生理性生存的水平。最近一次在南极半岛以西对于侧纹南极鱼分布的调查发现了其在大陆架水域历史性分布的一次大的中断，很可能导致一次本地种群的崩溃。这一中断发生在受区域增温影响最严重的区域，包括Anvers岛和Renaud岛的北部大陆架。这说明气候变化的多重效应很可能已经发生了。
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Sentinel-1a 海冰之下：探索海冰与东南极的南方象海豹觅食行为之间的联系 - Sara Labroussea, Jean-Baptiste Salléea等
- 海洋学进展（Progress in Oceanography） 第156卷
- 要理解海洋生态系统对气候变化的响应，研究捕食者和其生存环境之间的生态联系是至关重要的。特别是在极地海域，海冰作为一种对气候极为敏感的变量，在气候影响海洋生态系统（从浮游植物到顶级捕食者）的过程中，发挥着关键同时又是高度动态多样的作用。对于海豹这样的中层海水中的捕食者，海冰提供着（冰下）丰富的食物来源，丰富程度根据海冰的覆盖面和状况而变化。
- 本研究通过卫星定位追踪了46个样本，调查了东南极区域不同性别的南方象海豹 (Mirounga leonina)在冬季的觅食策略与该处海冰密度和覆盖率的时空分布之间的关系。研究发现，雌性象海豹会随着海冰边缘一起向北移动，而雄性象海豹则停留在大陆架上。雌性主要利用高密度海冰下的生态系统获取食物，而雄性偏好低密度的海冰区域，其中可能包括岸边的冰间湖和冰沟。
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社会科学进展
- 南极保护区的区域分布：是实用主义、地缘政治还是养护需要的成果？
- Kevin A. Hughes, , Susie M. Grant
- 环境科学与政策（Environmental Science & Policy）第72卷, 2017年6月
- 全球范围来说，在一国管辖区域之外的保护区数量很少。然而，南极保护区体系已经在这片多国通过一致的协定来治理的区域运行了超过五十年。本研究通过考察南极条约体系来探索多变框架下的保护区设立过程是如何演进的。目前通过《南极条约的环境保护议定书》和《南极海洋生物资源养护公约》建立的南极保护区体系依然缺乏系统性，而且建设不足。
- 自1961年《南极条约》生效以来，原始的签署国，特别是那些原来提出了领土主张的国家主导了保护区的建设工作。由一国单独提出的保护区常常与该国的科学考察站的位置相对应，同时也反映出该国地缘政治因素的考量。近年来非领土主张国更加积极地参与区划保护，由多国提议的保护区也越来越多。然而总体而言，保护区的建设数量却在过去十年减少了一半。本文探索了未来南极保护区建设的不同情景，认为多缔约方尽早参与合作建立保护区可以优化保护区体系，并有助于保护南极对于未来的价值。本文同时认为南极保护区系统的建设对于其它多国治理的区域，例如公海和太空的区划保护具有借鉴意义。
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技术与工具
- MERRAclim, 一个可用于生态建模的高解析度全球遥感生物气候变量数据集合
- Kevin A. Hughes, , Susie M. Grant
- MERRAclim是一个把物种出现的地理信息和环境数据综合起来的物种分布模型（SDMs），被广泛用于解答多种应用生态方面的问题。南极覆盖了南半球20%的面积，也是全球变化表现明显的地区，而可惜的是，大多数可以用来建立SDM的全球数据集合（包括地面气象站的数据）都忽略了南极洲。
- 本文介绍了MERRAclim，首个包括了南极的基于卫星的生物气候信息的全球数据集合。MERRAclim包括了1980年代、1990年代和2000年代三组含有19个生物气候指标的数据集合。本研究提供了三种区域精度的MERRAclim数据（10、5、2.5弧分），这些数据与以前广泛使用的基于地面站的数据具有可比性，因此可以适用于在原来数据未覆盖的区域来支持SDM建模。
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最新报告
- 海洋全图 The Ocean Atlas
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- 海因里希.伯尔基金会
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