你会想到哪些生活在南极的生物？企鹅？海豹？鲸鱼？
事实上，南极水域的生命远比这些丰富，而且出乎意料地多样。一年中的大部分时间里，它们隐匿在海冰之下，生活在海床附近的寒冷海水中；这里有数千种独特而色彩斑斓的物种。
东南极凯西站附近冰层下，丰富多样的海床生物群落。
我们的研究开发了新技术，用于绘制这些物种的栖息地分布图，并预测未来可能发生的变化。
生物多样性是自然界最宝贵的资源，绘制其分布图是保护南极生命与生态系统的关键一步。
海床上的惊喜
环绕南极大陆的海洋是一处与众不同的地方。这里的水温会降至冰点以下，而且一年中的大部分时间海面都覆盖着冰。
南极以巨大的冰山和标志性的企鹅闻名，但它最不为人知的秘密藏在远低于海面的海床上。在这片偏远而隔绝的环境中，演化出了一种独特且多样的动物群落，其中有一半在地球其他地方都找不到。
这些独居海鞘在东南极幽暗寒冷的水域、220米深处可长到半米高。此类影像由拖曳在澳大利亚破冰船“南极光号”后方的摄像机拍摄。澳大利亚南极局
色彩斑斓的珊瑚和海绵覆盖着海床，岩石为它们附着提供坚硬基底。这些生物滤食水中的微藻；每年12月至次年3月的夏季生产力旺盛，微藻会从海面沉降下来。
反过来，这些构建栖息地的动物为各种活动性动物提供了栖身结构，例如海羽星、海星、甲壳类动物、海蜘蛛和巨型等足类动物（相当于海洋中的“潮虫”或“鼠妇”）。
南极海床也是一类独特鱼类的家园，它们演化出了能够防止血液冻结的蛋白质。
绘制多样性分布图并非易事
生物多样性是指地球上所有生命形式的多样性。前所未有的生物多样性丧失速度是当今时代面临的最大挑战之一。尽管南极地处偏远，其生物多样性仍无法免受气候变化、污染和渔业活动带来的人类影响。
科学家虽然早已大致了解南极独特的海洋生物多样性，但我们仍不知道各个物种的栖息地在哪里，也不清楚重要的生物多样性热点位于何处。这是个问题，因为它妨碍我们理解生态系统如何运作，也让潜在威胁难以评估。
我们为何对南极海洋物种的分布了解不多？主要原因是，在海面下数千米的海床进行采样既困难又昂贵，而南极大陆架辽阔且偏远。澳大利亚破冰船“南极光号”通常需要十天才能抵达这片冰封大陆。
为了充分利用现有稀少且分布零散的生物数据，我们的研究利用了一个事实：物种通常偏好一组特定的环境条件。我们依据物种与其环境之间的关系建立统计模型，预测物种最有可能出现的地点。
这样，即使某些地方没有生物样本、只有环境数据，我们也能绘制物种分布图。关键的是，直到现在，影响海床物种分布的重要环境因素仍未纳入考量。
利用预测绘制地图
在最近的一项研究中，我们成功预测并绘制了海面输送到海床的食物量，这些食物可供珊瑚、海绵及其他悬浮摄食动物食用。
将海面食物颗粒与南极海床动物群生物多样性联系起来的科学原理。卫星（1）能够探测海面的藻类数量。无冰区域（2）的藻类产量尤其高于海冰下方（3）。藻类从海面下沉（4）并抵达海床。在洋流较强的区域（5），许多珊瑚以悬浮颗粒为食。在洋流缓慢的区域（6），颗粒沉降到海床，成为海参等沉积物摄食动物的食物。
尽管生物样本仍然稀少，这项研究让我们得以绘制东南极一个区域的海床生物多样性分布图，准确度很高。
此外，在一座大型冰川的末端崩解并改变该区域海洋环境后，我们估算了食物供应增加的方式和地点，并据此预测珊瑚和海绵等构建栖息地的动物群落数量将在未来增加。
浅水中也生活着色彩斑斓、丰富多样的群落。澳大利亚南极局
南极是少数几个海床动物总生物量可能在未来增加的地区之一。冰架消退扩大了适宜栖息地的面积，也让更多食物抵达海床。
历史上首次，我们如今拥有所需的信息、计算能力和研究条件，可以绘制南极周边整个大陆架上的生命分布图，找出此前未知的生物多样性热点，并评估南极独特的生物多样性未来将如何变化。
