世界各地的珊瑚礁都面临着气候变化带来的威胁。西印度洋(WIO)拥有全球约16%的珊瑚礁,而当地社区也高度依赖珊瑚礁。珊瑚鱼不仅在维持珊瑚礁平衡方面发挥着至关重要的生态作用,而且也是沿海社区的重要资源。对于沿海保护和粮食安全,有效的保护管理非常关键,这对了解物种丰度提供了需求。
一项由牛津大学、英国南安普敦国家海洋学中心等机构合作的研究发现,海洋学连通性,即海洋不同部分之间的水运动和交换,是影响西印度洋(WIO)鱼类丰度的关键因素。连通性对草食性珊瑚礁鱼类群体的影响尤其严重,它们对珊瑚礁的恢复力至关重要。研究发表于IcesJournal Of Marine Science。
1992年在埃及沙姆沙伊赫(Sharm El Sheikh)的红海一带潜水时所拍摄的鱼群、珊瑚礁。摄影:王敏幹(海湿顾问) ©绿会融媒·“海洋与湿地”(OceanWetlands)海洋连通性是一条无形的线索,它将海洋不同部分之间的水流动和交换编织在一起。研究探讨了如何通过海洋连通性、海表温度(SST)和叶绿素来解释西印度洋的鱼类种群分布和丰度。研究人员设计了一个比例海洋连通性指标,描述所有西印度洋珊瑚礁与每个调查地点之间的相对连通性强度,并在西印度洋的51个地点为四个营养群创建了统计模型:食草动物和食腐动物、食草挖掘动物、食珊瑚动物和主要食鱼动物。
研究表明,对于食草挖掘动物,在中等连通性时预测其丰度达到峰值,而对于食草动物和食腐动物,在低连通性和中等连通性时预测其丰度达到峰值,这表明幼虫扩散在局部范围内占主导地位。连通性对草食性珊瑚礁鱼类群体的影响尤其严重,它们对珊瑚礁的恢复力至关重要,这为决策者应将连通性纳入保护区的优先排序提供了证据。
该研究还表明,除了海洋学的连通性外,海表温度和叶绿素是所有营养鱼类类群的强有力预测因子,在西印度洋地区,保护珊瑚礁是至关重要的,特别是对快速增长的当地社区来说,这些社区高度依赖珊瑚礁,容易受到气候变化的影响。
该研究的主要作者、牛津大学生物系Laura Warmuth说:“令人惊讶的是,食草性鱼类对珊瑚礁的恢复能力至关重要,它们受到海洋连通性的影响尤其强烈。有效的保护区优先排序应包括连通性,以便跨国界的海洋保护区管理决策。这在西印度洋区域尤为重要,因为即使在乐观的气候变化情景下,预计到本世纪中叶,大多数珊瑚礁都每年会出现白化现象。”
在西印度洋地区,沿海社区高度依赖珊瑚礁来保障粮食安全,小规模渔业提供了这里高达99%的蛋白质摄入量和约82%的家庭收入。这里是世界上最贫穷的社区之一,人口快速增长,当地面临的气候变化风险越来越大,连续不断的珊瑚白化有可能摧毁珊瑚礁。
虽然世界各地的海洋表面温度都在上升,但印度洋的温度上升速度比其他热带海洋更快,而且它是最容易受到热应力影响的海洋区域之一。鱼类的多样性是珊瑚礁恢复力的核心,它们通过不同的摄食模式为珊瑚礁提供了多项关键服务。例如,一些鱼类以与珊瑚竞争的藻类为食,从而保持生态系统的平衡。
牛津大学生物系Mike Bonsall教授补充说:“负责海洋规划的决策者必须了解海洋模式和环境因素如何影响整个食物链的珊瑚鱼。我们的研究强调了洋流和鱼类生态之间的这种联系对于理解环境变化和捕鱼法规对敏感的珊瑚礁鱼类系统的更广泛影响是多么重要。”
未来,研究人员计划探索人类活动的更多影响,包括人口密度和市场距离如何影响西印度洋海域的珊瑚礁鱼类丰度和生物量,还将调查环境和海洋学因素如何在不同的气候变化情景下如何变化,以及鱼类的丰度和分布将如何随之变化。
随着气候变化和过度捕捞等人类活动继续威胁珊瑚礁生态系统,鱼类种群的减少可能会带来毁灭性的经济和社会后果。通过了解海洋连通性、鱼类丰度和环境因素之间的复杂关系,研究人员可以指导更有效的保护策略,保护珊瑚礁生态系统和依赖它们的社区。这凸显了海洋管理方面迫切需要国际合作,确保当地渔业和海洋保护区的设计考虑到连通性。
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编译 | Sara
审核 | Daisy
排版 | 绿叶
参考资料略