研究員 Saif Uddin 正在利用核技術(shù)更好地了解氣候變化如何直接影響海洋生物的生長。(照片：KISR)

在芳香香料和進口水果中，鯛魚、石斑魚和鯔魚等海鮮在 Souk Sharq 市場上展出。在這里，在科威特市中心，從阿拉伯灣新鮮捕獲的魚已經(jīng)銷售了幾十年。與所有菜市場一樣，這個永恒的買賣雙方天堂必須應(yīng)對始終存在的食品污染風(fēng)險。隨著氣候變化的惡化，人們越來越擔(dān)心更溫暖、更酸的水域會影響魚類的生長和健康，以及污染物影響食物鏈和海產(chǎn)品安全的方式。核方法是研究人員可以用來確定這些擔(dān)憂是否合理的獨特工具。

科威特科學(xué)研究所 (KISR) 的 Saif Uddin 就是這樣一位研究員。他的研究所與國際原子能機構(gòu)合作，利用核技術(shù)研究溫室氣體排放和氣候變化——例如海洋酸化和海水變暖——對海洋生物的影響。

“眾所周知，氣候變化會影響海洋生物，但具體程度尚不清楚，”Uddin 說。“研究某些同位素在動物體內(nèi)的吸收方式可以為我們提供答案，并幫助當(dāng)局更好地規(guī)劃如何解決潛在問題。” 化學(xué)元素的同位素可以通過它們所具有的質(zhì)子數(shù)來識別。通過測量樣品中元素的各種同位素比率，研究人員可以研究有機體吸收化學(xué)物質(zhì)和化合物的方式。

在原子能機構(gòu)的支持下，KISR 正在開發(fā)方法和建立技術(shù)，以開展研究銅、汞和釙同位素的實驗。這些金屬引起了公眾的關(guān)注，因為當(dāng)它們在環(huán)境和海產(chǎn)品中以高濃度積累時，會對健康產(chǎn)生嚴(yán)重影響。通過研究海洋生物不同組織中金屬的同位素和同化率，KISR 專家可以追蹤這些化學(xué)物質(zhì)的來源，從而確定污染的具體原因。他們還可以評估這些污染物如何在不斷變化的氣候和環(huán)境條件下穿過沿海和海洋生態(tài)系統(tǒng)。

“有人擔(dān)心，更溫暖、酸性更強的水域可能會導(dǎo)致海洋生物吸收更多污染物，并可能在海產(chǎn)品中積聚。我們使用核技術(shù)來找出答案，”烏丁說。使用放射性示蹤劑，他發(fā)現(xiàn)海洋酸化不會影響橈足類對釙的吸收——橈足類是一種對海洋食物網(wǎng)很重要的微觀甲殼類動物——但他說它可能會影響其他金屬的吸收：“我們認為海洋酸化可能會影響鉛和鋅，因為鋅用于生物體的生長，但對于所有其他金屬，我們沒有看到攝取量有明顯增加。”

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橈足類是微型甲殼類動物的一個子類，對海洋食物網(wǎng)很重要。(照片：Adobe Stock)

Uddin 說，除了研究海洋污染物之外，核技術(shù)還在我們更好地了解氣候變化如何直接影響海洋生物生長的能力方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在另一項針對橈足類動物的研究中，烏丁在一年的時間里增加了水的酸度和溫度。Uddin 發(fā)現(xiàn)橈足類動物經(jīng)過 14 代能夠適應(yīng)不斷變化的環(huán)境。

在另一項研究中，Uddin 在酸性越來越強的水質(zhì)條件下養(yǎng)殖蝦，類似于在高級氣候變化情景中建模的水質(zhì)條件。放射性示蹤劑 45 鈣有助于確定海洋酸化如何影響蝦外骨骼的透明度，這是蝦的健康指標(biāo)。Uddin 發(fā)現(xiàn)，雖然蝦的大小在幾代人之間沒有變化，但蝦的效率較低，為了達到正常體重，它們消耗了兩倍的食物。

“如果氣候變化的影響持續(xù)足夠長的時間，我們所看到的并不全是海洋生物的厄運和陰霾。在我們的研究中，我們看到橈足類和蝦代代相傳地適應(yīng)氣候變化，”烏丁說。

為海洋而合作

烏丁的氣候變化研究始于 2020 年，但 IAEA 已與 KISR 密切合作了十多年。憑借其在使用核技術(shù)研究環(huán)境方面的專業(yè)知識，該研究所是領(lǐng)先的地區(qū)研究中心，并已被指定為原子能機構(gòu)合作中心，以利用核技術(shù)和同位素技術(shù)推進沿海和海洋科學(xué)。KISR 和 IAEA 之間的更多聯(lián)合項目正在計劃中，特別側(cè)重于與該地區(qū)其他國家的合作，以及探索塑料污染對海洋生物影響的研究。

“隨著氣候變化的推進，海灣的溫暖水域為未來幾年將要發(fā)生的事情提供了最有趣的試驗臺之一，”摩納哥原子能機構(gòu)海洋環(huán)境實驗室的研究科學(xué)家馬克·梅蒂安說。他支持

Uddin 協(xié)調(diào)合作中心的活動，并提高世界各地其他研究人員和科學(xué)機構(gòu)對其發(fā)現(xiàn)的認識。“在其所在地區(qū)，KISR 在使用核和同位素工具進行海洋研究方面處于領(lǐng)先地位，在全球范圍內(nèi)，它的發(fā)現(xiàn)可以幫助決策者了解海洋生物將如何適應(yīng)變暖的水域和海洋酸化，”Metian 說。

作為一個合作中心，KISR 正在通過 IAEA 的技術(shù)合作計劃，努力支持鄰近的海灣國家提高它們對海洋生態(tài)對氣候變化響應(yīng)的理解。該合作中心也是原子能機構(gòu)收集高質(zhì)量海洋酸化數(shù)據(jù)的區(qū)域間網(wǎng)絡(luò)的一部分，這些數(shù)據(jù)用于支持氣候變化適應(yīng)和減緩戰(zhàn)略的制定。