2.2. 研究對象生物

我們對亞毫米級后生動物（這類生物包括線蟲、猛水蚤類橈足類、介形類、許多大型底棲動物物種的幼體階段等）所受的影響感興趣。由于這些動物數量非常多，無法全部研究，但由于對應激的敏感性與體型相關，我們認為對一個代表性類群的研究能說明問題。我們聚焦于猛水蚤類橈足類，因為它們數量龐大，遍布深海。在解剖顯微鏡下從篩分后的材料中挑出這些微型甲殼動物。在復式顯微鏡下，將成蟲鑒定到性別和工作種，并保存在甘油滴中置于載玻片上。幼體無法可靠鑒定，因為許多物種只在成蟲階段才發育出區分特征。由于已描述的深海猛水蚤物種很少，我們創建了自己工作種的檢索表，并使用相關文獻將它們鑒定到盡可能低的分類階元。

2.3. 腐爛程度

對富二氧化碳海水更敏感的物種的個體應該在實驗中更早死亡，并且在采樣時比抗性更強的物種的個體腐爛得更嚴重。因此，我們根據每個個體的腐爛程度來推斷其暴露于二氧化碳的易感性，這個推斷得到了Thistle等人提供的數據支持。我們中的一員，在不知道其來源的情況下，將每個個體分配到五個腐爛階段之一。注意，腐爛更嚴重的動物被分配更大的數字。

表1 分配給每個腐爛階段的個體狀態描述

描述	腐爛階段
內臟充滿外骨骼；肌肉清晰可見	1
腹部或前體部肌肉部分消失	2
腹部和前體部肌肉大部分消失，但頭部部仍有部分肌肉殘留	3
僅剩腸道內膜	4
外骨骼空殼	5

2.4. 物種間易感性差異

我們確定了每個巖心的0-5毫米和5-10毫米合并層中每個物種每個個體的腐爛階段，因為這兩層中的個體最有可能暴露于富二氧化碳海水。根據腐爛分數，我們計算了每個物種在每個巖心中的平均腐爛階段。對于每個物種，我們使用隨機化方法計算了遠區巖心和近區巖心之間這些平均值差異的雙尾95%置信限。在遠區和近區巖心中均不存在，或僅在每個數據集中一個巖心里出現的物種被省略。

2.5. 物種的平均深度

為了獲得每個物種在每個巖心中的深度分數，我們將每個個體分配給它所在層的中點深度；例如，0-5毫米層中的個體被認為在2.5毫米深度。我們分別計算了每個物種在遠區和近區巖心沉積物頂層3厘米內的平均深度。對于每個在近區巖心中的平均深度超過遠區巖心的物種，我們使用隨機化方法檢驗了其顯著性差異，除非該物種出現的巖心太少以致數學上不可能檢測到顯著性差異。

2.6. 檢測干擾利用物種

為了確定我們采樣時看似存活的個體是否屬于背景群落中稀有或缺席的物種（即干擾利用型入侵者），我們選擇了在近區巖心頂層兩層中平均腐爛階段小于或等于2的物種。我們使用隨機化方法來確定這些物種的平均豐度是否在近區巖心高于遠區巖心。

2.7. 物種組成的比較

為了比較近區和遠區巖心的物種組成，我們使用了每個巖心頂層兩層中每個物種的豐度數據。我們對數據進行平方根轉換以減少優勢物種的影響，并計算了所有可能巖心對之間的Bray-Curtis相似性。我們使用非參數相似性分析來測定近區巖心的動物群是否與遠區巖心的不同。

鑒于本研究的探索性質，我們在任何分析中均未對多重檢驗進行校正。

3. 結果

3.1. pH

當我們注入二氧化碳時，它在容器中可見，但當我們29天后返回時，在容器中或海底都看不到二氧化碳。我們推斷它已溶解到上覆海水中，而比普通海水密度略高的富二氧化碳海水流過了容器附近的沉積物。在后續實驗中測得的一個原位pH剖面支持這一觀點。

圖3. 孔隙水pH值剖面圖顯示，距最近二氧化碳容器約2米處（○）的pH值顯著低于約40米處（●）。

本實驗中某些巖心的pH剖面或多或少是垂直的，表明采樣或回收過程中發生了一些混合。這種無意的混合并未掩蓋近區和遠區巖心孔隙水pH值的顯著差異。遠區巖心的pH值聚集在7.7左右，這對于該區域和深度是一個合理的數值。近區巖心的pH值聚集在6.9左右。近區和遠區巖心的測量值沒有重疊。

3.2. 易感性在物種間的分布

與深海猛水蚤的典型情況一樣，研究地點0-3厘米層存在大量物種，且許多物種稀有。我們根據合并的0-5毫米和5-10毫米層數據，為34個可檢驗物種計算了遠區與近區巖心之間平均腐爛階段差異的95%置信限。有18個物種在近區巖心中的腐爛程度顯著高于遠區巖心。出乎意料的是，有一個物種的腐爛程度顯著更低。許多物種對的置信區間不重疊，因此許多物種對富二氧化碳海水的易感性存在差異。

3.3. 物種在近區和遠區巖心間的深度差異

在近區和遠區巖心中均存在的42個物種中，有10個物種在近區巖心中的加權平均深度大于在遠區巖心中的。其中5個物種出現在足夠多的巖心中，可以進行可能檢測到顯著性差異的檢驗，但沒有一個物種在近區巖心中的深度顯著大于在遠區巖心中的。

3.4. 檢測干擾利用物種

0-5毫米和5-10毫米合并層的數據包含了19個在近區巖心采集時似乎存活的物種。其中，有10個物種在近區巖心中的豐度高于在遠區巖心中的，但只有4個物種出現在足夠多的巖心中，使得可能檢測到顯著性差異。對于這些物種，其近區巖心中的平均豐度與遠區巖心相比均無顯著差異。

3.5. 物種組成比較

近區和遠區巖心動物群之間差異達到或超過觀測值的偶然概率為0.615，不顯著。