由于氣候變化，北極正在迅速變化。它不僅受到地表溫度升高的影響，還受到越來越多的大西洋溫水的影響——改變了生態系統的結構和功能，因為它也導致來自溫暖地區的物種，如水母，來到這里在北極。阿爾弗雷德韋格納研究所的研究人員利用 DNA 元條形碼技術首次證明，這些水母在極夜期間是斯瓦爾巴特群島上片腳類動物的食物，因此在北極食物網中發揮的作用比之前想象的要大。他們在科學期刊《海洋科學前沿》最近發表的一篇文章中介紹了他們的發現。

近年來，來自大西洋的溫暖咸水越來越多地進入歐洲北極地區。挪威斯瓦爾巴群島也受到了這種“大西洋化”的影響：西海岸的Kongsfjorden已經轉向大西洋政權;極夜期間(11?? 月至 2 月)水溫每十年增加約 2 攝氏度。這些變化還導致生物變化，因為來自溫暖水域的物種也隨著溫暖的大西洋水流入北極。亥姆霍茲極地與海洋研究中心 (AWI) 阿爾弗雷德韋格納研究所 ARJEL 初級研究小組組長夏洛特·哈弗曼斯 (Charlotte Havermans) 表示：“某些水母物種尤其傾向于向極地擴散并進入北極。” “2022 年極夜，當我們在康斯峽灣時，我們非常驚訝地看到峽灣里充滿了水母生命，由許多不同的物種和生命階段組成，它們似乎是冬季的主要浮游動物。”

過去，水母被認為是海洋食物網中的營養死胡同，但最近的研究表明它們是海洋無脊椎動物和魚類的重要獵物。 “因此，我們想知道康斯峽灣的水母是否也可以作為其他生物的食物，特別是在極夜的黑暗季節，當其他食物來源有限時，”哈弗曼斯說。為了回答這個問題，該團隊的一名博士生 Annkathrin Dischereit 分析了各種片足類動物的胃內容物。在一個月的時間里，他們定期在極夜期間使用誘餌陷阱和手網從四種不同的端腳類動物( Gammarus oceanicus、G. setosus、Orchomenella minuta和Anonyx sarsi )采集樣本。

水母是極夜期間片腳類食物的重要組成部分

AWI 研究人員使用 DNA 元條形碼來確定小型甲殼類動物的食物譜。這種尖端方法可以檢測胃中的短基因片段，然后將其與遺傳參考數據庫進行比較，以確定片段所屬的獵物物種。 “我們在片腳類動物的胃里發現了大量的水母，從峽灣中最大的水母到微小的水螅蟲，”夏洛特·哈弗曼斯解釋道。使用 DNA 元條形碼，AWI 團隊能夠對被食用的水母和其他生物體的軟質部分進行識別和分類，即使它們已經被嚴重消化。 “我們首次證明片腳類食腐動物以水母殘骸為食。這一點此前僅在實驗環境中得到證實。”所有研究的物種都以植物和動物為食。除了水母之外，甲殼類動物和大型藻類也是某些物種飲食的重要組成部分，而極地鱈魚或蝸牛魚等魚類對其他物種也發揮著重要作用。端腳類動物是否以卵、幼蟲、腐肉或魚的糞便為食仍有待澄清。還有待確定的是，水母是否是冬季的生存食物，或者是這些生物在所有季節的常規獵物的一部分。 “我們一直認為水母的營養價值很低，但這僅對不到幾個物種進行了研究，而且還取決于所利用的組織。”

這項研究為極夜期間的北極食物網提供了全新的見解，也是水母在這些食物網中作用的第一個自然、非實驗證據。夏洛特·哈弗曼斯 (Charlotte Havermans) 總結了研究結果：“冬季孔斯峽灣出現的繁盛、多樣化的水母群落顯然被用作食物來源。” “到目前為止，我們對水母在該地區作為獵物的作用一無所知。例如，也不知道Gammaridea物種根本以水母為食，不僅在北極，而且在其他地方也不。”現在的問題是，這是否只適用于極夜，因為此時食物供應有限。 AWI 的 ARJEL 初級研究小組希望繼續研究這個問題。因為：“水母可能是氣候變化的贏家之一，氣候變化將在全球變暖期間繼續蔓延。我們還預測，隨著氣溫持續上升，水母將在北極變得更加常見，”哈弗曼斯說。因此，它們在食物網中的作用可能變得越來越重要。然而，到目前為止，我們對此的了解還很有限，特別是在極地地區。 “通過這項研究，我們揭示了北極食物網中迄今為止未知的關鍵聯系。這是至關重要的，因為我們需要了解水母如何融入食物網并在快速變化的北極傳播。這也適用于鄰近的陸架海，因為世界上百分之十的漁業發生在這些地區。”