珊瑚礁 氣候變化 2 3 健康的珊瑚礁可以支持大量的生命。 馬騰·德布勞威爾, 作者提供

珊瑚礁有 長期以來被視為 作為全球變暖最早和最重大的生態損失之一。 在 新的研究 發表在《公共科學圖書館氣候》雜誌上,我們發現這些熱帶生態系統的未來——被認為是 比其他任何物種都多 ——可能比預期的還要糟糕。

氣候變化導致更頻繁 海洋熱浪 全世界。 珊瑚已經適應了生活在特定的溫度範圍內,因此當海洋溫度長時間太熱時,珊瑚會漂白——失去生活在其組織內並通過光合作用滋養牠們的五顏六色的藻類——並最終可能死亡。

穿越熱帶, 大規模漂白和死亡 隨著氣候變暖,這種情況已經從罕見變為經常發生。 更頻繁的熱浪意味著珊瑚必須恢復的時間越來越短。

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漂白的珊瑚更容易受到疾病和飢餓的影響。 瑪麗亞·貝格, 作者提供


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政府間氣候變化專門委員會在 2018 年的一份報告中預測,全球變暖 1.5°C 將導致 70至90% 世界上的珊瑚礁消失。 現在,有了能夠檢查相距一公里的珊瑚礁之間的溫差的模型,我們的團隊發現,在 1.5°C 的變暖時,世界預計將在 早期的2030 如果不採取嚴厲行動限制溫室氣體排放,世界上 99% 的珊瑚礁將經歷過於頻繁而無法恢復的熱浪。

這將給成千上萬依賴珊瑚礁的物種帶來災難, 十億人 他們的生計和食物供應受益於珊瑚礁的生物多樣性。

熱避難所

熱浪的熱應力會影響珊瑚 巨大的地理區域,像整個北部大堡礁或像馬爾代夫這樣的群島。 2015-16 年的海洋熱浪 造成大面積白化 在太平洋、大西洋和印度洋中的每一個。

珊瑚是一種類似息肉的小動物,它們通過分泌碳酸鈣骨架來形成珊瑚礁,從而形成數千個殖民地。 珊瑚生長緩慢,因此它們在漂白和死亡後的恢復可能需要很長時間,並且可能受到污染和過度捕撈的阻礙。 有些物種生長得更快,恢復得更快。

科學家們希望 因地制宜 在一些珊瑚礁區域將確保 適宜的溫度 未來的珊瑚,即使周圍地區變暖。 由於上升流(將較冷的水帶到地表)或強大的洋流,這些情況可能是可能的。 珊瑚礁管理者可以 優先 這些所謂的避難所,為珊瑚提供了更大的生存機會。

然而,找到這些避難所是很困難的,因為它們可能很小,而且模擬海洋溫度隨時間變化的氣候預測的分辨率往往過於粗糙。 我們的團隊通過使用來自衛星觀測的歷史數據來降低氣候模型預測的分辨率,以找出避難所可能在未來持續存在的地方,從而提高了氣候模型預測的分辨率。

我們發現,從 1986 年到 2019 年,世界上 84% 的珊瑚礁提供了足夠的熱避難所。 這意味著珊瑚有足夠的時間在漂白事件之間恢復。 隨著全球變暖比工業化前水平高出 1.5°C,這些避難所只剩下 0.2%。 在升溫 2°C 時,珊瑚礁的避暑避風港將不復存在。

珊瑚礁氣候變化3 2 3 世界上大多數珊瑚礁避難所在 1.5°C 時消失。 狄克遜等人。 (2022)/PLOS 氣候, 作者提供

初步發現 另一項研究(尚未完成同行評審過程)似乎證實了全球變暖 1.5°C 對珊瑚礁的災難性影響。 這項研究是由美國科學家使用不同的方法獨立進行的,但氣候模型和空間分辨率相同。

珊瑚礁的未來

全球升溫 1.5°C 是世界領導人在 2015 年簽署《巴黎協定》時希望保持的下限。這個目標正在發生變化 遙不可及. 對於珊瑚礁來說,全球變暖沒有安全限制。 鑑於全球平均氣溫上升的速度,海洋熱浪可能會變得如此頻繁,以至於世界上大多數珊瑚礁將定期經歷無法忍受的熱應激。 大多數珊瑚礁在這十年中至少經歷過一次這樣的事件。

並非所有地區都同時受到壓力,因為熱浪不是全球性的,也不是所有的珊瑚都會漂白。 一些 珊瑚種類 比其他人更有能力應對極端溫度,因為他們 成長形式 或者 藻類的類型 在他們的組織內。 儘管如此,這項研究中預測的熱浪的幅度和頻率可能會影響甚至具有抵抗力的珊瑚物種,這表明世界將失去大部分珊瑚礁生物多樣性。 未來的珊瑚礁很可能與我們今天所知的豐富多彩的生態系統截然不同。

氣候變遷已經 全球珊瑚礁退化. 現在我們知道,僅靠保護最後剩下的溫度避難所是行不通的。 在這十年中削減溫室氣體排放是拯救剩餘物質的最大希望。

關於作者

阿黛爾·狄克遜, 珊瑚生物學博士生, 利茲大學; 瑪麗亞·貝格, 保護科學副教授, 利茲大學; 彼得·卡爾姆斯, 數據科學家, 美國航空航天局斯科特·F·赫倫, 物理學副教授, 詹姆斯庫克大學

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.

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