為什麼珊瑚島熱點存在於大洋沙漠

在營養貧乏的海洋中的生產力熱點。 印度洋 - 太平洋珊瑚礁上豐富的浮游生物魚類。 Zafer Kizilkaya,CC BY-SA在營養貧乏的海洋中的生產力熱點。 印度洋 - 太平洋珊瑚礁上豐富的浮游生物魚類。 Zafer Kizilkaya,CC BY-SA

這是 查爾斯·達爾文幾乎200年前,誰首先問這怎麼可能,珊瑚礁可能會蓬勃發展太平洋的比較瘠薄的地方。 這個難題後來被稱為達爾文的悖論。

本週發表的一項研究報告 自然通信 有助於回答在海洋沙漠多麼珊瑚綠洲可以存在。

簡單的解釋是存在稱為浮游植物的微觀水生植物。 更複雜,更科學的答案 - 詢問為什麼珊瑚島是如此富有成效的熱點 - 被稱為島嶼質量效應(IME)。

新的研究結果提供了誰研究海洋漁業和棲息地具有重要的見解島系統如何珊瑚礁能夠如此高效,作為物種多樣性的熱點地區,這反過來,有利於填充漁業和沿海提供保護的科學家。 這些知識可以幫助告知海洋管理計劃,特別是生態系統對氣候變化的響應。珊瑚reef2 2 29“自然”雜誌上發表的新研究報告的島嶼質量效應圖。

島嶼質量效應(IME)

該輸入法, 首先描述 夏威夷大學植物學家Maxwell S. Doty及其同事提出,浮游植物的生長在靠近島礁生態系統的地方得到了增強。

到現在為止,都試圖解釋的IME的原因的研究已經完成過小,地域狹窄的區域,如一個單一的島嶼或珊瑚礁群。

這是在 自然通信 論文的第一作者,美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)的Jamison Gove和他的同事們進來了。


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他們的新研究是第一次來形容在整個海洋的規模和IME討論了浮游植物的生長自然和人類島嶼居民的作用。

研究人員測量了多少浮游植物是如何增長約小島嶼和環礁兩種方式。 他們用衛星圖像十多年來直接船上調查,以確認他們的形象估計是正確的。

該IME發現所研究證明的現象,顯示出一些更高達百分之91浮游植物生物量較鄰近海域是幾乎無處不在,與珊瑚生態系統的86個百分點。

換句話說,由貧瘠的海洋景觀所環繞浮游植物珊瑚島上的熱點幾乎無處不在的小組研究。

浮游植物生長的周圍的珊瑚島較高速率由從分解礁動物導致營養物引起的, 上升流 朝向表面,海浪和海流的混合效果,和沉澱土地侵蝕營養豐富的寒冷水域。 也有來自農業,城市發展和污水處理的投入來源於人的徑流,這些都補充養分,沿海水域。

誰在乎IME或達爾文的悖論?

微觀浮游植物發揮海洋生物的一個特大的角色。

通過將太陽的能量轉化為植物生長,它們是我們海洋中的重要組成部分,並推動食物網的結構,最終推動全球漁業產量。 更多浮游植物也意味著更多能源豐富的資源,用於確定熱帶珊瑚礁建築的重要珊瑚礁建築生物,這些珊瑚礁為鄰近的海岸線提供保護。

南線群島。 高生產力意味著更多的珊瑚生長,為島嶼國家提供沿海保護,增加生物多樣性和豐富度。 Brian Zgliczynski  - 加利福尼亞州聖地亞哥斯克里普斯海洋研究所南線群島。 高生產力意味著更多的珊瑚生長,為島嶼國家提供沿海保護,增加生物多樣性和豐富度。 Brian Zgliczynski - 加利福尼亞州聖地亞哥斯克里普斯海洋研究所然而,浮游植物水平的增加並不總是好消息。 已經證明,與農業和其他人類活動有關的徑流養分富集程度極高 增加浮游植物生物量 到可以導致海平面人口結構完全改變的水平。 營養成分含量高也導致了與珊瑚礁生長抑制沿比較敏感,但重要的物種大量死亡。

通過更好地了解輸入法及其對漁業以及高人力衍生富營養化的負面影響,影響的作用,島國可以專注於確保他們不超載當地珊瑚礁系統過去,這種臨界點的海洋保護力度。

珊瑚島的未來

預計氣候變化將提高海洋溫度,通過改變我們的海洋週期和在地球周圍混合的方式來降低海洋生產力。 因此,當我們制定計劃在未來支持珊瑚礁生態系統以避免來自溫暖水域的壓力時,IME將是一個非常重要的現象。

為了可持續地開發熱帶漁業並繼續依靠珊瑚礁來保護近岸人口,研究應該集中在了解珊瑚島和環礁生產力熱點的過程。 我們必須深入研究達爾文多年前在問180時提出的問題,同時將它們應用到今天的全球海洋並預測未來的變化。

巴爾米拉環礁,太平洋中部地區的生產力蓬勃發展島嶼質量效應將巨大的漁業回報帶到了空曠的海洋。 Gareth J Williams,英國班戈大學海洋科學學院巴爾米拉環礁,太平洋中部地區的生產力蓬勃發展島嶼質量效應將巨大的漁業回報帶到了空曠的海洋。 Gareth J Williams,英國班戈大學海洋科學學院

關於作者

約翰遜安德魯Andrew Frederick Johnson,聖地亞哥加利福尼亞大學斯克里普斯海洋學研究所海洋生物學博士後研究員。 研究重點是海洋漁業對魚類種群和棲息地的影響。 自從開始他在2002的海洋生物學研究以來,他已經進行了廣泛的旅行,與六個國家的九個不同的漁業合作,獲得了一系列捕撈方法和管理策略的寶貴經驗。

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