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为解决海带森林保护现状不明及未来威胁不清的问题,研究人员开展了全球漂浮海带森林保护现状与未来威胁的研究。他们结合遥感数据和气候模型,发现海带森林受海洋热浪(MHWs)威胁增加,且保护严重不足。该研究为海带森林保护提供关键依据1212。
海带森林是地球上生产力极高的生态系统之一,犹如海洋中的 “绿色巨人”,为众多生物提供栖息之所,还在维持海洋生态平衡、促进物质循环等方面发挥着关键作用。然而,近年来,气候变化的阴影正逐渐笼罩这片神奇的海洋世界。海洋热浪(MHWs)愈发频繁和强烈,如同一场场无形的灾难,冲击着海带森林的生存。同时,人类活动也对其造成诸多干扰,如过度捕捞、污染等。在这种双重打击下,海带森林面临着严峻的挑战,部分地区甚至出现了衰退现象,这不仅影响了海洋生物的多样性,还威胁到依赖其生存的人类社会。但令人遗憾的是,目前人们对海带森林的保护状况和未来面临的全球威胁了解甚少,仿佛在黑暗中摸索前行。
为了揭开海带森林保护与威胁的神秘面纱,来自多个国际研究机构的研究人员携手合作,开展了一项极具意义的研究。他们的研究成果发表在《Nature Communications》上,为我们深入了解海带森林提供了重要依据。
在研究过程中,研究人员运用了多种关键技术方法。一方面,他们整合了全球范围内的遥感数据,通过分析 Landsat 卫星观测(1984 年至今)和 Sentinel-2 卫星图像(2015 - 2019 年),绘制出全球漂浮海带森林栖息地的详细地图。另一方面,利用 11 个地球系统模型的海表面温度(SST)数据,结合 IPCC 共享社会经济路径(SSPs)下的三种气候情景,预估海带森林未来受海洋热浪的威胁程度。此外,通过获取海洋保护区(MPAs)的空间边界和限制信息,评估海带森林在不同保护等级下的保护现状31415。
研究结果如下:
- 全球海带森林的分布:研究发现,漂浮海带森林栖息地仅分布于 12 个国家,跨越 6 个生物地理区域和 32 个生态区,主要集中在太平洋、大西洋和印度洋的中纬度地区。在北半球,美国的海带森林分布纬度最高,向南延伸至墨西哥;在南半球,秘鲁的海带森林分布纬度最低,向南延伸至智利45。
- 海带森林对海洋热浪的暴露情况:未来,各区域海带森林受到的海洋热浪威胁均呈上升趋势。在近期(2021 - 2040 年),预计海带森林受累积海洋热浪强度的暴露将比当前增加 2 倍以上;在中远期(2041 - 2060 年、2081 - 2100 年),在 SSP5 - 8.5 情景下,暴露强度可能分别增加 6 - 16 倍。不同区域受影响程度不同,北极和北太平洋温带地区受威胁最大,而南美洲温带和南非温带地区受威胁最小。此外,南北半球的纬度暴露模式也有所不同,北半球从低纬度到高纬度暴露增加,南半球则相反678。
- 海带森林的全球保护现状:全球超过 33.1% 的漂浮海带森林栖息地受到 MPAs 的保护,但其中高度保护(最有效的 MPA 类型)的比例仅为 13.7%。去除南大洋偏远岛屿的保护区域后,全球高度保护的海带森林面积占比降至 2.8%。从国家层面来看,法国将所有漂浮海带森林都纳入了高度保护的 MPAs,新西兰、南非、加拿大、澳大利亚和美国等部分国家也有一定比例的海带森林受到高度保护,但许多国家的保护力度仍不足。在生物地理区域层面,南大洋的海带森林保护情况较好,其他区域则普遍不足91011。
- 生态区域未来海洋热浪威胁与保护现状:一些生态区域的海带森林面临着高海洋热浪威胁和低有效保护的双重困境,如白令海、阿拉斯加湾等。而部分位于南大洋偏远岛屿的生态区域,虽然海带森林受到较好保护,但未来受海洋热浪威胁程度较低。当综合考虑高度和中度保护的 MPAs 时,巴塔哥尼亚大陆架和北巴塔哥尼亚海湾等生态区域的海带森林保护较好且受海洋热浪暴露较低13。
研究结论与讨论部分指出,当前海带森林的保护状况存在严重不足,多数国家和生态区域需要加大投入,增加有效保护的海带森林栖息地面积,以实现国际保护承诺和气候适应目标。海洋热浪对海带森林的威胁日益加剧,如果温室气体排放不加以控制,海带森林可能面临毁灭性打击,这将对海洋生态系统和人类社会产生深远影响。MPAs 虽不能直接抵御海洋热浪的影响,但可以减少其他非气候威胁,促进海带森林在热浪后的恢复。此外,研究还确定了一些可能成为气候避难所的区域,但部分具有重要保护价值的生态区域目前仍未得到有效保护,应将其列为全球海带森林保护的优先区域。
这项研究意义重大,它为全球海带森林保护敲响了警钟,让人们清晰地认识到海带森林面临的严峻形势。同时,研究结果也为制定科学合理的保护策略提供了关键依据,有助于推动各国采取行动,加强对海带森林的保护,维护海洋生态系统的稳定和人类社会的可持续发展。