在边缘:海洋引爆点

古巴皇后花园里的健康山东体彩. Photo: Noel Lopez Fernandez

古巴女王花园里的健康海绵。照片:诺埃尔·洛佩兹·费尔南德斯(Noel Lopez Fernandez)

山东体彩礁看起来很脆弱,但是健康时会遭受很多虐待。我已经看到山东体彩从严重的飓风甚至火山爆发中恢复过来。但是山东体彩礁也可以 突然过渡 从丰富多彩,充满活力的生态系统到自身的阴影。数十年来的科学研究对此有很多启发, 最近的出版物,我和我的同事总结了在加勒比山东体彩礁上收集的许多数据,以确定这些危险的“临界点”在哪里。这项工作是 海洋引爆点 该项目是几个机构之间的合作,旨在寻找各种海洋生态系统的临界点,以便管理人员可以采取措施使这些生态系统远离边缘。

一个简短的故事

1987年,我住在一座横跨健康山东体彩礁的灯塔上几个月,试图了解它的工作原理。山东体彩礁还活着,有数十种鱼类和色彩鲜艳的山东体彩。我可以看到(并听到)数百只鹦嘴鱼,刺尾鱼和侵略性的小雀鲷在整个礁石上修剪藻类。咕gr的人每天都在附近海草草地上营养丰富的觅食场和礁内的避难所之间上下班。我认识了梭子鱼,偷偷地等待着机会抢购一顿饭。从灯塔顶上,我可以看到鲨鱼以及偶尔出现的鹰或海豚进出礁石。

我的山东体彩礁具有丰富的生物多样性,每个“功能组”(例如,放牧者和捕食者)中都有足够的鱼类来发挥其生态作用。它的大部分被活山东体彩覆盖。海藻稀少。这些就是健康的山东体彩礁的特征,它可以产生许多不同种类的生态系统产品和服务,例如可持续渔业和潜水旅游。

几十年后的今天,很明显山东体彩礁发展得并不顺利。气候变化在世界范围内造成了大规模的白化-山东体彩失去了丰富多彩的微观伙伴而挨饿。原始污水通常被倾倒在礁石上,礁石对污水中的养分非常敏感–在这种情况下,这是一件好事,因为多余的养分会刺激海藻的生长并使山东体彩过度生长。  事实证明,有时这些变化是渐进的,但是当山东体彩礁越过我们所谓的海洋引爆点时,这些变化往往是突然而剧烈的。

什么是引爆点?

引爆点可能导致健康的山东体彩突然退化。图片来源:左,肯德拉·卡尔(Kendra Karr)。正确,blog.soleilorganique.com

引爆点可能导致健康的山东体彩突然退化。图片来源:左,肯德拉·卡尔(Kendra Karr)。正确,blog.soleilorganique.com

当人为压力的微小变化或环境条件引起系统的巨大变化(有时是突然变化)时,就会出现临界点。这样的临界点无处不在-它们可以在人类社会,物理系统,生态系统乃至地球的气候系统中找到。

由于跨越临界点后,生态系统通常很难恢复,因此 海洋引爆点(OTP) 该项目旨在表征海洋生态系统的临界点,并为海洋资源管理者提供实用指导,以帮助避免突然的变化。 EDF与国家生态分析与综合中心(NCEAS),布伦环境科学与管理学院,海洋解决方案中心以及国家海洋与大气管理局(NOAA)是OTP的合作伙伴。

健康的海洋生态系统具有制衡功能-放牧者控制海藻生长,捕食者控制放牧者种群等-以及冗余和互补性(不同物种做相似的事情,但方式略有不同)。这些属性帮助他们远离临界点。

但是,如果关键的生态系统通过收获被移除或由于例如污染而受到破坏,则生态系统的弹性将减弱,甚至相对较小的影响也会将系统推向临界点,从而导致生态崩溃以及宝贵的生态系统商品和服务丧失。

临界点已经在山东体彩礁中得到了充分的记录,但是它们也存在于许多其他海洋生态系统中。例如,支持海洋哺乳动物和众多其他物种的繁茂海带森林为我们提供了各种生态系统服务,例如海鲜,琼脂(海带制成的糖),休闲娱乐以及庇护海岸线免受海浪侵袭。但是,这些栖息地到达临界点时会变得非常贫瘠。这种情况发生在1800年代,当时毛皮狩猎盛行-减少了海獭的数量。随着海獭消耗海胆的减少,海胆变得过多,海带过度放牧。

幸运的是,科学正在提供有关使海洋生态系统更有能力抵御此类变化并在受到破坏时能够反弹的因素的见解。

 新科学,新希望

我们的新论文 综合了多年来从加勒比海20多个国家收集的数百个数据点。我们发现,尽管看起来有悖常理, 山东体彩覆盖并不是山东体彩礁健康的最佳指标。 一旦山东体彩覆盖率明显下降,数据表明可能已经发生了许多其他变化,可能使恢复工作非常困难。鱼的种群状况似乎是山东体彩礁状况的更早期且更有用的指标。

基于这些数据,我们还能够量化加勒比海山东体彩礁的临界点。山东体彩礁管理者可以简单地将其山东体彩礁中的鱼类密度与与这些临界点相关的密度进行比较,以评估生态系统崩溃的风险。他们还可以使用引爆点来指导管理,以将系统保持在“安全的操作空间”中,在该系统中,应留有足够的鱼,以使礁石保持健康状态,同时提供“相当好的产量”,而不是最大的产量。可能达到的产量水平,但足以在避免对冲风险的同时避险。虽然应该为每个礁石确定临界点,但我们在研究中发现的一般临界点可以为风险评估和预防管理提供有用的指导。

考虑山东体彩礁时,很容易绝望。它们对许多不同种类的威胁都很敏感,并且都受到所有威胁的影响:我们正在迅速将其丢失。但是数据显示,加勒比海中许多具有海洋保护区的山东体彩礁拥有大量鱼类,健康的山东体彩以及许多其他健康指标。的 古巴山东体彩礁 我们很幸运地参观了,这绝对是壮观的景色,让我想起了我早年在加勒比海山东体彩礁潜水的经历,这些山东体彩礁覆盖着活山东体彩,并聚集了许多鱼类和海胆来工作,以保持山东体彩礁的健康。这些健康的山东体彩礁是加勒比海地区的希望-如果我们设法减少威胁水平并将山东体彩礁保持在安全的操作空间内,而不使它们跌落至临界点,它们将为恢复提供种子。

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2 评论

  1. 亚伯·瓦尔迪维亚
    发表于2015年3月6日,下午2:26 | 固定链接

    本片第一张图片的标题“古巴皇后花园里的健康山东体彩” should say “花园里的健康海绵。”.

  2. 紫罗兰色迪克森
    发表于2015年3月6日,下午4:03 | 固定链接

    谢谢!我们’ve made the change.