达尔文在维多利亚湖噩梦的终结？

维多利亚湖位于东非赤道以南，是尼罗河的源头，也是世界上最大的热带湖泊。占地68800平方公里(是比利时的两倍大)，被认为是东非最大的水和渔业资源之一，支持着三个邻国(乌干达、坦桑尼亚和肯尼亚)4700多万人口。

维多利亚湖在2004年的纪录片《达尔文的噩梦》发布后为公众所熟知，这部纪录片聚焦于尼罗河鲈鱼捕鱼业对环境和社会的影响。尼罗河鲈鱼是一种贪婪的捕食者，可以长到两米长，200公斤重，是最大的淡水鱼。20世纪50年代，它被引入维多利亚湖，20世纪60年代，它的数量激增，逐渐消灭了生活在湖中的本地鱼类，造成了重大的生态灾难。今天，尼罗河鲈鱼的数量仍然无处不在，但由于过度捕捞，数量略有下降，使得一些物种得以部分恢复。

还有一个不太为人所知的问题——也许是与尼罗河鲈鱼的存在相互作用——就是对生态系统同样有害的是湖泊的总体水质。“由于富营养化，这一比例在20世纪60年代到90年代间急剧下降，Alberto Borges解释说，这是由于人口增长和经济发展导致集水区人类活动增加(使用化肥或生活污水的集约农业)，导致流入水体(河流和湖泊)的营养物质(氮和磷)增加造成的，列日大学化学海洋学实验室FNRS研究主任

这种富营养化导致了微藻(浮游植物)的显著发展。特别是蓝藻细菌，蓝绿色微藻，可能会对人类健康造成问题，因为某些形式是有毒的。此外，过剩的浮游植物生物量(来自这些藻类的有机物)通常不能被其他食物网转化，”研究人员继续说。这些过剩的水没有被使用，滞留在湖底，造成了缺氧现象，即湖底缺乏氧气。这导致了生态系统的退化。”

自20世纪90年代以来，没有对维多利亚湖的水质进行过大规模的研究。在LAVIGAS项目的框架内——由FNRS资助并由Alberto Borges领导——一个研究团队能够在三次科学任务(2018 -2019)中研究浮游植物的生物量和组成以及湖泊的营养状况。这项研究表明，浮游植物的生物量与20世纪90年代相比减少了大约7倍，”这位研究人员说，“而且物种组成也发生了微妙的变化。”对维多利亚湖的环境来说似乎是好消息的事情可能只是表面上的…

矛盾的是，营养物的数量仍然与90年代相当。然而，这个悖论可以解释，因为除了营养物，浮游植物(像所有植物一样)也需要光来生长。在湖泊中，浮游植物的光量显然取决于湖表面的太阳辐射，但也取决于浮游植物细胞所居住的水的深度。这个被称为混合层的深度主要取决于风的强度。如果风很强烈，混合层的深度就会更大，浮游植物细胞在光更强烈的表面附近停留的时间就会更短，也不会发展得更好，”阿尔贝托·博尔赫斯解释道。我们的工作表明，目前的天气状况比90年代风更大，因此混合层的深度更大，浮游植物的生长比90年代更弱。”20世纪90年代的弱风与El Ni?o的盛行条件有关，El Ni?o是全球气候的一种自然振荡，源于太平洋上空的大尺度大气环流，影响全球气候。

这个相当复杂的故事表明，太平洋(El Ni?o)建立的气候机制影响着地球另一边非洲一个湖泊的生态!更具体地说，它显示了大型热带湖泊中浮游植物的生长——因此是食物链的其他部分——以一种复杂的方式对富营养化作出反应，并受到气候的强烈调节，”Alberto Borges说。“这意味着目前在维多利亚湖水质的改善可能只是暂时的,将来状况可能恶化如果垂直混合在湖里减少由于减少风力强度(一个流行的厄尔尼诺现象的新时期条件)或由于持续的气候变暖。

Journal Reference:

Loris Deirmendjian, Jean‐pierre Descy, Cedric Morana, William Okello, Maya p. Stoyneva‐Gärtner, Steven Bouillon, Alberto V. Borges. Limnological changes in Lake Victoria since the mid‐20thcentury. Freshwater Biology, 2021; DOI: 10.1111/fwb.13780

University of Liege. "The end of Darwin's nightmare at Lake Victoria?." ScienceDaily. ScienceDaily, 18 June 2021. <www.sciencedaily.com/releases/2021/06/210618133952.htm>.

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