地球上生物多样性最丰富的栖息地之一位于苏格兰西海岸外——但气候变化可能将其彻底摧毁

Maerl bed
Maerl beds are one of the world’s most biodiverse habitats.Image: GRAHAM SAUNDERS / NATURE SCOT
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  • 石灰藻床与珊瑚礁相似,遍布全球,从两极到赤道都有分布。

  • 这些栖息地是世界上最具多样性的栖息地之一,但预计到本世纪末将缩减38%。

  • 新研究还预测,苏格兰周边海域(其目前的热点区域之一)的石灰藻床分布将大幅下降84%。

石灰藻床像水下荆棘一样点缀在海底。它们呈淡粉色,尽管外表凹凸不平,却由一种红色海藻构成。这种藻类拥有石灰质骨骼,使其形成复杂的三维结构,与你可能更熟悉的滑腻海藻截然不同。

事实上,你可能听说过的与石灰藻床最接近的事物是珊瑚礁。与热带珊瑚礁一样,石灰藻床中的海藻在生长过程中相互交织,形成众多凹处和缝隙,成为种类繁多的海洋生物的理想家园。石灰藻床是世界上生物多样性最丰富的栖息地之一,但与珊瑚礁不同,很少有人听说过它们,研究它们的人更是寥寥无几。

石灰藻床也被称为“红藻石床”,遍布全球沿海水域,从两极到赤道均有分布,但该栖息地的集中分布区在苏格兰西海岸及其岛屿附近形成了欧洲的重要据点。遗憾的是,我们的新研究表明,气候变化可能在其奇妙之处被揭示之前,摧毁这一自然遗产的大部分。

一块超过100年历史的苏格兰石灰藻。Image: Nick Kamenos,作者提供

气候变化与石灰藻床

石灰藻的生长速度极其缓慢,在苏格兰仅为每年0.2毫米。这使得这些栖息地难以应对水温或洋流的快速变化。然而,这正是预计在本世纪内苏格兰周边将出现的环境变化类型。

直到最近,科学家们对石灰藻的研究仅限于小规模实验,因此我们对苏格兰的石灰藻床将如何应对气候变化知之甚少。为此,我们开发了一个计算机模型,可以预测苏格兰气候的多重变化将如何影响这一栖息地到2100年的分布。

令人震惊的是,即使在最佳情景下,即排放量从当前水平迅速减少,我们预测石灰藻床分布仍将在本世纪末缩减38%。如果全球排放continues沿当前轨迹发展,我们预测苏格兰周边的石灰藻床分布将大幅下降84%。若无重大改变,我们很可能会沿此路径发展,甚至更糟。

我们的研究表明,这将对以该栖息地为家的动植物造成毁灭性影响,包括具有重要商业价值的物种,如幼年黑线鳕、鳕鱼和扇贝。

苏格兰石灰藻床在“最坏情况”变暖情景下的状况

在最坏情况下,苏格兰石灰藻床到2100年可能如何减少。Image: Simon-Nutbrown等人(2020)

避难区

只有国际社会迅速减少温室气体排放,才能改善苏格兰石灰藻床的状况。但通过更好地管理沿海海洋,包括规范拖网捕捞和污染治理,可以减轻冲击。鉴于我们的模型发现,栖息地的衰退速度在当前至2050年间最快,迅速采取行动的必要性更加紧迫。

期望一个国家的整个沿海海域都受到严格的海洋保护是不切实际的。毕竟,这些区域对旅游、航运和渔业等多种行业和利益群体都极具价值。那么,我们应将努力重点放在哪里?我们的计算机模型在这方面同样能够提供帮助。

我们已确定了一些关键区域,在这些区域中,石灰藻种群可能会在当地微气候中持续存在。在这些地方,气温的上升幅度预计不会像周围海水那样大,海底的波浪和洋流变化也预计会较为不明显。这将使石灰藻床得以保留在洛克拉克斯福德湾(Loch Laxford)、奥克尼大陆和设得兰大陆等地区。保护和监测这些避难区,可以最大限度地提高这些栖息地存续下去、供子孙后代欣赏的机会。

一片充满生机的苏格兰石灰藻床。Image: Nick Kamenos

了解某一栖息地未来可能继续繁盛的区域,对于规划如何更好地管理沿海海域至关重要,而能够绘制这些区域的地图,有助于协调其保护与其他活动之间的关系。我们发现的避难区现将被苏格兰政府视为优先保护区域。

预计气候变化将影响全球各地的石灰藻床,因此我们所创建的计算机模型现在可以找出全球其他可能使其得以存续的区域。保护工作往往漫长而艰巨,因此能够将海洋保护力量集中于存活机会最高的区域,有助于为子孙后代保全至少部分此类栖息地。

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