海洋分布着数量众多和种类丰富的浮游生物。尽管个体很小，但是浮游生物群落为海洋提供了重要的生态系统服务。浮游生物可以利用光合作用固定碳，使它们成为海洋碳循环的关键驱动力。同时，浮游生物也是海洋动物的食物来源，滋养着众多的鱼类和包括蓝鲸在内的大型海洋生物。近些年来。随着气候变暖和海洋温度上升，研究人员预计浮游生物分布将发生显著变化。然而，当前没有任何有关浮游生物全球分布变化的系统研究。最近，来自瑞士的研究团队整合全球数据集，基于各种统计算法和气候模型为860多种浮游生物建立了分布图，以确定未来浮游生物群落的形态以及它们可能出现的位置。相关研究成果发表在《自然通讯》（Nature Communications）杂志上。

研究人员首先发现，随着全球变暖，海洋物种多样性将会受到影响。研究人员预计，在一般情况下，海水温度上升会导致未来许多地区的浮游植物和浮游动物的多样性增加。但当海水温度高于25℃时，浮游植物和浮游动物多样性将对海洋变暖做出不同的反应：浮游植物多样性会继续增加，而浮游动物多样性减少，尤其是热带地区的浮游动物多样性将会剧烈下降。

其次是来自热带和亚热带的浮游生物物种将向两极方向移动并取代适应较冷水域的原有物种。这将出现许多过去在这些区域中从未存在过的新群落。研究人员称，尽管从表面上看某些海洋区域中物种数量增加可能会带来积极影响，但实际上，高纬度地区的海洋生态系统可能会遭到严重破坏。例如，全球变暖导致水母不断向两极迁移，在2005年时大量热带水母涌入爱尔兰并摧毁了当地沿海的鲑鱼养殖场。

研究人员还发现小型生物会逐渐取代大型生物。研究人员模拟了气候变化对两个体型悬殊的重要的浮游生物（硅藻和桡足类）分布的影响。结果发现，小型生物的栖息地质量提高，而大型生物的栖息地质量下降。相应地，浮游生物群落中小型物种和大型物种的相对比例也会发生变化，即小型生物的数量和种类增加，而大型生物的数量则会减少。在北大西洋中，较小的桡足类动物已经取代了大型动物。

考虑到浮游生物多样性变化发生在浮游生物担负重要生态系统服务功能的区域，研究人员认为全球变暖对浮游生物生态系统功能造成破坏乃至系统崩溃的风险很高，呼吁全球各国改善对海洋浮游生物多样性的监测。

相关文献：Benedetti, F., Vogt, M., Elizondo, U.H. et al. Major restructuring of marine plankton assemblages under global warming. Nat Commun 12, 5226 (2021call_made)。（刘晓琳 编译）