南美洲西海岸外的海域是世界上最高产的渔场之一。在洪堡洋流系统(Humboldt Current system)中，寒冷且营养丰富的海水上涌刺激了浮游生物的生长，这些浮游生物反过来又成为商业开发鱼类的食物。洪堡洋流系统支撑着世界上最大的中上层渔业，同时也是受到气候胁迫最为显著的海洋东边界流系统。海洋变暖加剧导致的生态系统变化不仅影响对该地区海洋和鱼类种群的健康，而且对全球鱼类和海鲜市场也产生影响。
洪堡洋流（Humboldt Current）是一个低盐度的洋流，沿南美洲西岸从智利南端伸延至秘鲁北部，于南纬10°以北偏向西行，构成南太平洋南赤道海流的补偿流。在北端可伸延至离岸1,000千米，其影响甚至可达科隆群岛。洪堡洋流生态系统是一个重要的上升流系统，支持大量海洋生物，全世界每年渔获量的17%-20%来自该生态系统。
在洪堡洋流临界点（Humboldt-Tipping）项目中，基尔大学的研究者花了四年时间对秘鲁海岸外的洪堡上升流区域进行全面调查，并制定了适应不断变化的环境条件的策略，当地用户群体也参与其中。该项目采取了整体和跨学科的方法，论文发表于《自然资源建模》、《生态建模》和《科学》。
图：Humboldt-Tipping项目第一阶段研究成果虚拟展示 图源：Frederike Tirre，基尔大学
气候变化对这个世界上重要的鱼类产区产生了直接影响。洪堡上升流区域的生态、社会和经济动态紧密相连，地球上几乎没有其他地区如此。全球约8%的海洋资源捕获量来自秘鲁海岸。渔获总量的约80%作为水产养殖饲料的主要成分以鱼粉和鱼油出口。
鱼类资源的减少会对当地和全球造成影响
“特别是，如果没有当地用户群体共同制定并随后支持的适应战略，就很难应对全球渔业经济的后果，”研究人员说。
研究团队建立了一个由由渔民、协会、市政当局以及水产养殖和旅游业用户团体组成的网络，并与他们一起开发制定了能够适应不断变化的条件的方法。这项工作的最初基础是分析洪堡上升流区氮循环变化的潜在影响。在许多海洋生态系统中，无机氮是限制浮游植物生长的关键营养物质。
“然而，我们的模型分析表明，浮游生物的变化对鱼类种群生产力的影响远小于预期。相反，研究结果表明，鱼类后代生存栖息地本身的变化对种群波动有重大影响，”研究人员说，他们一直在洪堡洋流临界点项目中研究可能的生物地球化学临界点。
研究人员还建立了生态系统模型，并分析了气候预测，以预测临界点和未来的气候条件。这些预测显示了一些关键物种(如凤尾鱼)可能会崩溃或减少，但也显示了一些稳定的变化，如洪堡上升流地区的近地表变暖趋势。
没有迹象表明栖息地临界点会突然出现:适应仍然是可能的
“我们目前还没有看到整个生态系统出现临界点的迹象。物种多样性的逐渐减少表明，新物种可能会占据那些因气候变化而预计会灭绝的物种的生态位，从而取代它们的生态作用。”研究人员说。
为了研究不同的管理方案对处理临界点的影响，洪堡洋流临界点项目中的工作包之一创建了一个概念框架，即“临界点分析窗口(WTPA)”。这样，不同的利益相关者就可以探索他们不同的行动选择。“良好的制度框架可以在减轻负面后果、甚至将其转化为积极后果方面发挥决定性作用。洪堡洋流临界点项目第一阶段的研究及其结果以虚拟展览的形式发布，可以在线参观。项目第二阶段，研究人员希望将这些适应策略具体化，以适应不断变化的环境条件。
参考文献：
1. Riekhof, Marie‐Catherine, et al. "To tip or not to tip: The Window of Tipping Point Analysis for social‐ecological systems." Natural Resource Modeling 35.4 (2022): e12357.
2. Cruz, Mariana Hill, et al. "Understanding the drivers of fish variability in an end-to-end model of the Northern Humboldt Current System."Ecological Modelling 472 (2022): 110097.
3. Salvatteci, Renato, et al. "Smaller fish species in a warm and oxygen-poor Humboldt Current system."Science 375.6576 (2022): 101-104.
编译：Sara
审核：Daisy
编辑：Tommy
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