研究员 Saif Uddin 正在利用核技术更好地了解气候变化如何直接影响海洋生物的生长。(照片：KISR)
在芳香香料和进口水果中，鲷鱼、石斑鱼和鲻鱼等海鲜在 Souk Sharq 市场上展出。在这里，在科威特市中心，从阿拉伯湾新鲜捕获的鱼已经销售了几十年。与所有菜市场一样，这个永恒的买卖双方天堂必须应对始终存在的食品污染风险。随着气候变化的恶化，人们越来越担心更温暖、更酸的水域会影响鱼类的生长和健康，以及污染物影响食物链和海产品安全的方式。核方法是研究人员可以用来确定这些担忧是否合理的独特工具。
科威特科学研究所 (KISR) 的 Saif Uddin 就是这样一位研究员。他的研究所与国际原子能机构合作，利用核技术研究温室气体排放和气候变化——例如海洋酸化和海水变暖——对海洋生物的影响。
“众所周知，气候变化会影响海洋生物，但具体程度尚不清楚，”Uddin 说。“研究某些同位素在动物体内的吸收方式可以为我们提供答案，并帮助当局更好地规划如何解决潜在问题。” 化学元素的同位素可以通过它们所具有的质子数来识别。通过测量样品中元素的各种同位素比率，研究人员可以研究有机体吸收化学物质和化合物的方式。
在原子能机构的支持下，KISR 正在开发方法和建立技术，以开展研究铜、汞和钋同位素的实验。这些金属引起了公众的关注，因为当它们在环境和海产品中以高浓度积累时，会对健康产生严重影响。通过研究海洋生物不同组织中金属的同位素和同化率，KISR 专家可以追踪这些化学物质的来源，从而确定污染的具体原因。他们还可以评估这些污染物如何在不断变化的气候和环境条件下穿过沿海和海洋生态系统。
“有人担心，更温暖、酸性更强的水域可能会导致海洋生物吸收更多污染物，并可能在海产品中积聚。我们使用核技术来找出答案，”乌丁说。使用放射性示踪剂，他发现海洋酸化不会影响桡足类对钋的吸收——桡足类是一种对海洋食物网很重要的微观甲壳类动物——但他说它可能会影响其他金属的吸收：“我们认为海洋酸化可能会影响铅和锌，因为锌用于生物体的生长，但对于所有其他金属，我们没有看到摄取量有明显增加。”
了解气候对海洋生物的影响
桡足类是微型甲壳类动物的一个子类，对海洋食物网很重要。(照片：Adobe Stock)
Uddin 说，除了研究海洋污染物之外，核技术还在我们更好地了解气候变化如何直接影响海洋生物生长的能力方面发挥着关键作用。在另一项针对桡足类动物的研究中，乌丁在一年的时间里增加了水的酸度和温度。Uddin 发现桡足类动物经过 14 代能够适应不断变化的环境。
在另一项研究中，Uddin 在酸性越来越强的水质条件下养殖虾，类似于在高级气候变化情景中建模的水质条件。放射性示踪剂 45 钙有助于确定海洋酸化如何影响虾外骨骼的透明度，这是虾的健康指标。Uddin 发现，虽然虾的大小在几代人之间没有变化，但虾的效率较低，为了达到正常体重，它们消耗了两倍的食物。
“如果气候变化的影响持续足够长的时间，我们所看到的并不全是海洋生物的厄运和阴霾。在我们的研究中，我们看到桡足类和虾代代相传地适应气候变化，”乌丁说。
为海洋而合作
乌丁的气候变化研究始于 2020 年，但 IAEA 已与 KISR 密切合作了十多年。凭借其在使用核技术研究环境方面的专业知识，该研究所是领先的地区研究中心，并已被指定为原子能机构合作中心，以利用核技术和同位素技术推进沿海和海洋科学。KISR 和 IAEA 之间的更多联合项目正在计划中，特别侧重于与该地区其他国家的合作，以及探索塑料污染对海洋生物影响的研究。
“随着气候变化的推进，海湾的温暖水域为未来几年将要发生的事情提供了最有趣的试验台之一，”摩纳哥原子能机构海洋环境实验室的研究科学家马克·梅蒂安说。他支持
Uddin 协调合作中心的活动，并提高世界各地其他研究人员和科学机构对其发现的认识。“在其所在地区，KISR 在使用核和同位素工具进行海洋研究方面处于领先地位，在全球范围内，它的发现可以帮助决策者了解海洋生物将如何适应变暖的水域和海洋酸化，”Metian 说。
作为一个合作中心，KISR 正在通过 IAEA 的技术合作计划，努力支持邻近的海湾国家提高它们对海洋生态对气候变化响应的理解。该合作中心也是原子能机构收集高质量海洋酸化数据的区域间网络的一部分，这些数据用于支持气候变化适应和减缓战略的制定。
