珊瑚礁——“海洋中的热带雨林”——是世界上最美丽、生物多样性最丰富、也最脆弱的生态系统之一。
联合国环境规划署估计,全球约25%至50%的珊瑚礁已经遭到破坏,另有60%面临威胁。
除了海洋酸化和珊瑚白化,营养物质与沉积物径流、废弃物和污水管理不善,以及不可持续的捕捞活动,也严重削弱了珊瑚礁的韧性和恢复能力。
一项由联合国教科文组织支持的科学考察发现,塔希提岛海岸附近有一片完好无损、绵延3公里(1.8英里)的巨型玫瑰形珊瑚礁。人们认为,那里水深足以保护它免受海洋变暖造成的白化影响。这片珊瑚礁位于30多米(100英尺)深处,形成过程可能历时约25年。部分玫瑰形珊瑚直径超过2米。世界上已知的大多数珊瑚礁都位于较温暖的水域,水深不超过25米,联合国教科文组织表示。塔希提岛附近的这片珊瑚礁位于“暮光带”,即海面以下30至120米处;那里仍有足够的光线供珊瑚生长和繁殖。
珊瑚礁是气候变化影响最触目可见的象征。即使大幅削减排放,将全球升温控制在工业化前水平以上1.5°C以内——这要求到2030年将全球二氧化碳排放量较2010年水平几乎减半——如今70%至90%的珊瑚仍将消失。珊瑚礁分布于100多个国家和地区,虽然只覆盖海床面积的0.2%,却支撑着至少25%的海洋物种;联合国环境规划署指出,它们还关系到数亿人的安全、海岸防护、福祉、食物和经济保障。珊瑚礁还每年为全球旅游业贡献360亿美元。
将诺贝尔奖级经济学理论用于珊瑚保护
由以下学者带领的研究团队:教授Ove Hoegh-Guldberg和博士Hawthorne Beyer来自澳大利亚昆士兰大学,运用了获诺贝尔奖的现代投资组合理论(MPT)。这一数学框架由经济学家Harry Markowitz于20世纪50年代提出,研究团队借此确定全球最有可能在气候危机中存续的50处珊瑚礁或珊瑚避难所。这项研究作为“50处珊瑚礁”倡议的一部分,建议将投资重点放在保护优先珊瑚礁的项目上,因为这些项目“最有可能取得成功”。
这一策略源自科学家们2017年在夏威夷海洋生物学研究所的一次会议。研究人员借助该理论,帮助科学家选择一组“均衡”的珊瑚礁组合。团队运用MPT量化威胁,并找出最适合保护的珊瑚礁,同时考虑气候变化未来风险的不确定性。我们与Hoegh-Guldberg教授和Beyer博士深入探讨了这些珊瑚避难所如何成为韧性典范,并推动更有针对性的珊瑚保护投资。以下是他们的分享:
是什么促使你们在研究中运用现代投资组合理论(MPT),来确定全球最有可能在气候危机中存续的50处珊瑚礁和珊瑚避难所?
气候变化已导致全球许多珊瑚礁严重退化。预计未来几十年,其负面影响将大幅加剧。沿海生态系统曾孕育生物多样性,如今却日益受到污染、资源不断枯竭。这种变化使珊瑚礁保护陷入危机,也影响着赖以为生的数百万民众。认识到这一挑战后,我们必须有策略地投资于最有望长期存续的珊瑚礁。
“50处珊瑚礁”项目旨在找出一组对气候变化相对不易受影响、且与其他珊瑚礁连通性较高的珊瑚礁。这些具有韧性的珊瑚礁更有可能存续至本世纪末,并可作为生态系统,帮助受损或消失的其他珊瑚礁系统重新繁衍。这正是“50处珊瑚礁”项目的核心。
然而,由于目前的气候行动承诺尚未达到《巴黎协定》目标,对未来气候状况的预测存在很大不确定性。因此,长期珊瑚礁保护规划可能是一项高风险策略。在此背景下,MPT是一种简单而有力的方法,既能最大化预期的未来收益,也能降低这些收益的预期变异幅度。
我们的挑战是将金融领域的模型应用于珊瑚礁保护问题,而我们希望实现的目标是降低气候脆弱性、提高连通性。参与这项研究的科学家团队通过30项指标开展分析,涉及历史和未来气候变化、气旋暴露程度以及珊瑚礁之间的连通性。
认识珊瑚避难所与韧性
什么是“连通性良好的珊瑚礁”?
珊瑚礁的连通性取决于洋流能否将珊瑚繁殖体(珊瑚卵、精子和幼虫)从一个区域输送到另一个区域。珊瑚繁殖体漂浮数周后会沉降并生长,形成新的珊瑚礁。在理想条件下,即使严重退化的珊瑚礁,也能在十到二十年间重新生长为生物多样性丰富的珊瑚礁。恢复速度取决于洋流(以及珊瑚数量)从源珊瑚礁流向汇珊瑚礁的流量。拥有大型或多个“上游”幼体来源,且靠近这些来源的珊瑚礁,被认为具有较高的“连通性”。
研究这些珊瑚避难所的韧性,给你们最重要的启示是什么?
短期内,我们难以直接应对海洋变暖和酸化等气候变化带来的不利影响,这些影响会使珊瑚礁退化。不过,还有许多其他威胁正在破坏珊瑚礁,包括农田排出的营养物质和沉积物、污水管理不善、不可持续的捕捞方式、海洋塑料污染以及入侵物种。通过选择预测中气候脆弱性最低的珊瑚礁,并对影响它们的其他因素进行严格管理,我们就能创造最佳条件,确保珊瑚礁长期存续,并增强其应对气候变化的韧性。
最重要的启示是,情况并非毫无希望。只要明智地投资,我们就能为珊瑚礁保护做出很多努力。研究建议将投资集中于保护珊瑚礁、且“最有可能取得成功”的保护项目。
该模型排除了若干具有重要生态意义的区域,例如夏威夷和中美洲的堡礁。我们如何动员行动来保护它们?
我们希望这能成为一项全球倡议的开端,推动各方优先采取保护行动。没有理由认为,如果目标也是制定保护该地区珊瑚礁的策略,那么找出并有策略地保护美洲等地暴露程度最低的珊瑚礁,就不是同样明智的做法。归根结底,关键在于相关任务的目标。
在这一切工作中,全球社会解决问题根源至关重要:尽可能迅速地减少温室气体排放并封存碳。《巴黎协定》提出将全球变暖限制在1.5°C以下,实现这一目标将提高全球珊瑚礁长期存续的可能性。短期内,减少其他威胁对珊瑚礁造成的影响,是增强珊瑚礁抵御气候变化影响能力的关键策略。
动员行动,推动更有效的海洋保护
近期发生的海底火山喷发可能对汤加的珊瑚礁造成长期损害,侵蚀海岸线并扰乱渔业。汤加的珊瑚礁此前已受到疾病暴发和珊瑚白化的威胁,预计火山灰沉降也会破坏当地珊瑚礁。你们建议如何应对?
珊瑚礁经常遭受各种扰动事件(例如气旋,其发生比火山活动更常见),但在条件适宜时,它们具有足够的韧性,能够迅速恢复。在适宜条件下,珊瑚礁有能力在几年内从汤加火山喷发这类自然扰动中恢复;但土地、废弃物和渔业管理不善,会严重削弱珊瑚礁的恢复能力和抵御疾病的能力。
这些因素都是我们短期内可以着手处理的。这样做能够创造条件,让珊瑚礁从扰动事件中恢复。从保护角度看,我们主要致力于解决这类慢性问题,因为它们是可以预防的。我们还可以利用现有的管理方法和技术,减少或消除许多其他影响珊瑚礁的因素。改善珊瑚礁的恢复条件,是增强其韧性的关键,也能让珊瑚礁更好地从短期内无法应对的扰动中恢复。
我们面临的另一个问题是,与陆地生态系统不同,珊瑚礁很难监测,因为我们利用遥感技术跟踪珊瑚礁状况的能力有限。此外,前往一些偏远地区考察的成本很高,因此考察并不频繁。
“50处珊瑚礁”项目最大的影响是什么?
受“50处珊瑚礁”启发的方法已帮助至少26个组织,8家资助方目前已将40多个国家的60个珊瑚礁生态系统列为优先保护对象。该项目已获得近9300万美元(7000万英镑)投资,资金由彭博慈善基金会“生机海洋”倡议等提供;世界自然保护协会(WCS)则为11个国家的相关工作提供了1800万美元资金,涉及斐济、印度尼西亚、肯尼亚和坦桑尼亚等国的21处珊瑚礁,旨在帮助当地社区减轻这些珍贵生态系统承受的压力。
珊瑚礁救援倡议由世界自然基金会(WWF)牵头,联合多家大型非政府组织与昆士兰大学合作实施“50处珊瑚礁”计划。我们目前正在斐济、所罗门群岛、坦桑尼亚、马达加斯加、印度尼西亚、菲律宾和古巴开展相关活动,未来将把活动扩展至其他地区。作为一项由多个国家和非政府组织参与的倡议,我们正在全球一些暴露程度最低的珊瑚礁区域实施大型项目。






