《Science》文章:渔业追踪海洋物种未来的重新分布

研究背景:

气候变化导致的海洋热浪越来越频繁,这使得全球的珊瑚礁面临严重的漂白事件,威胁到了珊瑚礁生态系统的生存。珊瑚漂白是由热应力引起的,导致珊瑚宿主和虫黄藻共生体之间的共生关系破裂,使珊瑚生理和营养受损。如果温度异常持续过长时间或超过2°C,珊瑚将面临死亡风险。尽管全球变暖导致珊瑚漂白的风险逐年增加,但漂白事件的空间和时间模式仍然不确定,这阻碍了保护珊瑚礁免受气候变化影响的努力。

研究内容:

本研究旨在分析未来全球珊瑚礁漂白风险的严重性、年度持续时间和严重漂白风险的起始时间,以确定气候避难所。研究团队通过分析每日海洋温度的预测,建立了一个全球珊瑚礁漂白风险的空间和时间模型,并将其与历史漂白记录进行了验证。

《Science》文章:渔业追踪海洋物种未来的重新分布
图4 世界珊瑚礁面临严重白化风险的持续时间越来越长。(A)按纬度、年份和气候变化情景(SSP5-8.5和SSP2-4.5)划分的珊瑚礁地点严重白化风险的年持续时间(以天为单
位)。(B) 21世纪各气候变化情景下,受不同白化持续时间(0 ~ 90天、91 ~ 180天、181 ~ 270天、271 ~ 365天)影响的全球珊瑚礁细胞比例(n = 72,744)。

研究方法:

研究使用了来自Coupled Model Intercomparison Project Phase 6 (CMIP6)的每日全球海表面温度(SST)预测数据,对历史基线期间(1985-2014年)和未来(2015-2100年)的珊瑚漂白风险进行了预测。研究者们采用了两种不同的气候变化情景,并使用0.5°分辨率的空间映射。他们将每日的SST预测数据与观测到的卫星数据进行校准,并使用全球历史漂白记录数据库进行了验证。然后,他们推导出了多个空间显式的珊瑚暴露于未来热应力的指标。

研究结果:

研究发现,低纬度的珊瑚区域最容易受到热应力的影响,并且从气候缓解措施中获得的缓解时间最短。到2080年,大多数珊瑚礁可能会在春季开始漂白,而不是在夏末,一些低纬度的珊瑚礁全年的漂白风险预计会很高,无论全球温室气体排放减少的努力如何。研究还确定了地球上漂白风险最低的珊瑚礁区域,这有助于优先考虑保护措施,以限制未来珊瑚礁生物多样性的损失。

研究还发现,珊瑚礁的漂白风险不仅会随着时间的推移而增加,而且暴露于严重漂白风险的时间也会变长,漂白风险的起始时间也会提前。例如,到2080年,中太平洋和西珊瑚礁的严重漂白风险可能从晚冬开始,而其他低纬度的珊瑚礁则可能从春季开始。这些预测表明,大多数地球的珊瑚礁将经历春季的漂白起始条件,一些则在秋季,而不是大多数珊瑚礁目前典型的夏末。

总之,这项研究提供了全球珊瑚礁在未来气候变化条件下漂白风险的高空间和时间分辨率预测,并指出了潜在的气候避难所,这对于制定和加强保护管理和政策至关重要。

来源:Science

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