气候变化如何影响珊瑚礁,以及这对我们意味着什么

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Much like beavers who contribute to the structure of their terrestrial habitats, corals are ecosystem engineers.Image: REUTERS/David Gray
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  • 一项新研究表明,气候变化将导致热带大西洋石珊瑚礁的分布变化和栖息地丧失。

  • 圣保罗大学的研究人员预测了热带大西洋三种关键造礁珊瑚目前及未来的分布情况。

  • 珊瑚礁提供了食物供给、海岸防护和养分循环等重要生态系统服务,使数以百万计的人受益。

  • 如果珊瑚礁消失,所有这些服务的提供也将随之受到威胁。

由开放获取出版商Frontiers发表的一项新研究显示,气候危机将导致热带大西洋石珊瑚的分布变化和栖息地丧失。此类珊瑚物种的消失可能给其所栖息的海洋生态系统带来毁灭性后果。该研究结果凸显了大西洋珊瑚礁管理的迫切需要。

圣保罗大学的研究人员预测了热带大西洋三种关键造礁珊瑚目前及未来的分布情况(Mussismilia hispida、 Montastraea cavernosa 以及 Siderastrea复合类群)。研究人员得出结论,这三个物种的分布范围都将因气候危机而发生变化,并将对珊瑚礁生态系统的生物多样性产生负面的连锁影响。研究结果发表于期刊Frontiers in Marine Science。

珊瑚礁正受到威胁

Mussismilia hispida、 Montastraea cavernosa 以及 Siderastrea 复合类群是分布于大西洋东西两岸的石珊瑚。它们是生态系统工程师:正如海狸通过筑坝塑造陆地栖息地的结构一样,石珊瑚通过沉积碳酸钙帮助构建珊瑚礁。它们对这些珊瑚礁的健康与功能至关重要,而珊瑚礁是地球上生物多样性最丰富的生态系统之一。

“珊瑚礁提供了食物供给、海岸防护和养分循环等重要生态系统服务,使数以百万计的人受益,其中也包括远离任何珊瑚礁生活的人,”第一作者、圣保罗大学博士候选人Silas Principe说。

“如果在构建珊瑚礁结构中发挥重要作用的物种消失,所有这些服务的提供也将随之受到威胁。”

长期以来,人类活动一直损害着全球的珊瑚,而珊瑚礁已是地球上受威胁最严重的生态系统之一。强烈且持久的大规模白化事件、海洋酸化、污染、城市化、渔业和旅游业,都在导致珊瑚覆盖率下降和珊瑚消失。如今,气候危机正在加剧这些威胁。

气候变化导致珊瑚礁分布发生变化,关键珊瑚物种正向热带区域内或更高纬度的温带海域迁移。这些关键物种分布的变化可能对整个海洋野生动物群落产生前所未有的连锁影响,例如珊瑚礁生态系统结构复杂性的剧烈变化。

气候变化与珊瑚礁

研究石珊瑚分布可能发生的变化,对于珊瑚礁保护的规划和管理至关重要。研究人员从不同数据库中收集了关于M. hispida、 M. cavernosa 以及 Siderastrea复合类群的数据,并运用物种分布模型来模拟它们在当前栖息地的适宜性。他们还在三种不同的气候变化情景(最悲观、最乐观和中等)下,模拟了其分布范围未来的变化。

研究发现,即使在最乐观的情景下,这三个物种的分布仍可能发生变化。尤其在大西洋西部,预计三种情景下石珊瑚的数量都将减少。巴西沿岸和加勒比海的若干区域将失去栖息地适宜性。这些预测对巴西沿岸尤为关键,因为该地区的造礁珊瑚物种较少。

研究人员敦促将保护和管理工作重点放在阿布罗柳斯地区、巴西东北海岸、加勒比海西部和墨西哥湾等区域。“我们的研究表明,大西洋重要的造礁物种将因气候变化而面临分布变化,”Principe表示。

“某些区域,例如巴西沿岸的阿布罗柳斯地区,在任何未来情景下都将完全失去至少一种物种。加勒比海的大片区域未来也将失去物种,尽管在非洲沿岸,一些物种的分布范围可能会扩大。”

大西洋三种石珊瑚适宜栖息地未来变化预测。图(A)显示最乐观的气候情景,(B)为中等情景,(C)为最悲观情景。深灰色区域表示物种数量无变化。Image: Silas Principe

不过,研究结果也表明大西洋石珊瑚仍有希望。“尽管我们的研究结果预测大西洋浅水珊瑚礁将遭受严重的负面影响,但我们也发现了若干区域,预计这些区域的变化很小或没有变化。管理者和政策制定者可以借此支持保护区的规划工作。”Principe总结道:“研究人员和保护工作者可以利用这些结果,将研究力量集中于所谓的‘避难区’,这些区域未来可能成为珊瑚物种的安全栖息地。”

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