气候变化的背景下，海洋保护区还有效吗？ 来自加拿大的评估案例

海洋是人类与万物共同的家园。如今，许多国家都意识到了海洋的重要性，均设立了海洋保护区 。但是，大部分海洋保护区还尚未考虑气候变化对海洋环境的影响。2024年1月，一篇发表在国际期刊《刻面》的研究，对加拿大太平洋地区的海洋保护区设计进行评估，为气候变化下的海洋保护区建设带来了新思路。

研究背景

该研究团队以加拿大北部大陆架生物区（Northern Shelf Bioregion，以下简称为NSB）作为研究区域。NSB地区位于不列颠哥伦比亚省海岸，是一个生物多样性丰富的地区，包含着多种类型的生态系统。在气候变化的影响下，NSB 水域正在变暖，且酸性和含氧量升高，海洋热浪也变得更加频繁和极端。该研究将评估，如何将气候变化因素整合到该地区新发布的海洋保护区网络的设计中；然后根据预计的物理、生物化学变化和生物响应来评估设计效果。

加拿大不列颠哥伦比亚省，三角岛。来源：Joanna Smith/ © 2024 Northern Shelf Bioregion Climate Change Assessment

对于NSB海洋保护区网络的设计并非最近才开始。早在2015年，为了完成海洋保护区网络规划的技术工作，由原住民、不列颠哥伦比亚省和加拿大三方政府共同参与的三方海洋保护区网络技术团队（MPATT）成立了。该团队的设计策略包括：空间上的生态保护优先事项，以及保护重点的表示和复制，还有对保护区大小、间距和保护水平的建议。在总结了MPATT团队的工作后，鲁比奇等研究人员指出，NSB海洋保护区网络的主要目标是“保护和维护海洋生物多样性、生态代表性和特殊自然特征”。

研究过程

那么，最终的NSB网络设计可以在多大程度上实现气候变化目标呢？为了确定这一点，鲁比奇等研究人员使用ArcGIS来评估拟议的海洋保护区网络中与气候适应力相关的特征。这些特征包括：大范围生态和地貌分类，用来代表生物和环境的梯度和异质性；以及两个重要的生物栖息地——鳗草草甸和形成冠层的海带森林。

研究人员首先计算出在保护区网络中捕获的每个空间数据集的重叠区域和比例，然后将比例与目标范围进行比较。在每个次区域内的每个站点被定义为一个重复。

研究人员通过计算这些站点数量来评估特征复制。最终目的是为每个次区域内的每个特征实现两到三个重复。

该研究的配图，显示了拟议的NSB海洋保护区网络分区和不同类别的站点。计划到2025年实施第1类站点，在2030年之前实施第2类站点。来源：Rubidge et al. 2024. Evaluating the design of the first marine protected area network in Pacific Canada under a changing climate. FACETS. Vol 9, pp 1-18.

在研究结果中，鲁比奇等人对大尺度生态和地貌分类的评估表明，所有特征都达到了目标。鳗草草甸和海带生态系统也在整个海洋保护区网络足迹中得到了很好的代表和复制。

鲁比奇等人还为该海洋保护区构建了区域海洋模型，以预测未来气候变化下NSB环境参数的变化。同时，研究人员还使用 了34 种底层鱼类的现有物种分布模型 （species distribution model），以预测NSB海洋保护区网络如何在当前和未来气候下保护底栖鱼类群落。在最终的预测结果中，尽管整个海洋保护区网络的环境参数都有不同程度的变化，但34种底栖鱼类的适宜栖息地仍然将在保护区网络范围内受到保护。

讨论与贡献

该项目由来自加拿大渔业与海洋相关领域的多位学者合作研究。原住民、不列颠哥伦比亚省和加拿大政府人员也参与了研究。该研究由渔业和海洋保护目标计划（Fisheries and Oceans Marine Conservation Targets Program）提供部分资助。

该研究提供了一种评估海洋保护区的新思路。通过这种评估，MPATT团队的生态设计策略显示出了有效的生态保护性，海洋保护区在气候变化之中仍将保持积极的作用。

但是，鲁比奇等研究人员也指出，虽然研究结果预测出对底栖鱼类的有效保护性，但最终的保护效果取决于对这些地区的管理措施。然而直到现在，“加拿大的联邦和省级海洋保护区没有在其管理计划中明确解决气候变化问题”。如何制定一套具体的管理措施，仍然是值得研究的。

此外，鲁比奇等研究人员指出，随着气候变暖，许多底栖鱼类可能会转移到更深的水域，但并非所有物种都能适应深水的条件。在未来的研究中，或许需要思考底栖鱼类对深水环境的适应性，并制定相关的监测系统。

海洋与湿地·小百科

海洋保护区网络

海洋保护区网络可以被定义为由多方协同运作的单个海洋保护区或保护区的集合。与海洋保护区不同的是，海洋保护区网络可以满足单个保护区无法实现的保护水平。该网络可以包括几个不同大小的海洋保护区。这些海洋保护区通常位于关键栖息地。

此外，海洋保护区网络可以将个人和海洋保护区联系起来，并促进各管理部门和用户群体之间的教育和合作。海洋保护区网络有利于满足环境和社会经济需求，向生态和社会目标提供更多的研究和政策支持。

思考题 | 举一反三

Q1. 该例子中的海洋保护区网络可能需要哪些具体的管理措施？

Q2. 该论文的研究方法有哪些可以改进的地方？

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编译 | 孟艺瑄

审核 | Linda

排版 | Sara

【参考资料】

Emily M. Rubidge, Carrie K. Robb, Patrick L. Thompson, Chris McDougall, Karin M. Bodtker, Katie S.P. Gale, Stephen Ban, Kil Hltaanuwaay Tayler Brown, Vicki Sahanatien, Sachiko Ouchi, Sarah K. Friesen, Natalie C. Ban, Karen L. Hunter, Angelica Pena, Amber Holdsworth, and Rebecca Martone. 2024. Evaluating the design of the first marine protected area network in Pacific Canada under a changing climate. FACETS. 9: 1-18. https://doi.org/10.1139/facets-2023-0126

Climate variability and change - Wikipedia

Marine protected area - Wikipedia

Climate change - Wikipedia

Marine Protected Area Networks: Northern Shelf (dfo-mpo.gc.ca)