海草在未来可能遭受范围和物种消亡,新的模型预测

藏在沿海水域的波浪是海洋食物链的重要成员——海草。这些海洋牧场的无名英雄在很多方面海洋,造福人类和地球产生氧气,消除空气中的二氧化碳,并为海洋生物提供食物和栖息地。但这些水下草原可能面临消失的危险,根据一项新的斯坦福大学研究世界各地的建模海草物种的分布在两个不同的时间点在未来。

气候变化预计将重创海洋物种,部分原因是估计海洋吸收多余的热量从温室气体排放量的80%。但不完全清楚海草将如何在未来,或如果当前网络的海洋保护区可以节省海草。

“本文我们问简单的问题是,“海草——如何在海洋食物链基础组——应对气候变化?“说巴拿巴Daru的生物学助理教授斯坦福大学人文科学学院。

海草是一种古老的植物起源于海洋,搬到了土地,然后回到大海大约1.4亿年前。他们为食草动物提供牧场,濒危的绿海龟、海牛、和鹦嘴鱼;海洋无脊椎动物,他们庇护虾和鱼;和是大致的托儿所20%世界上的大型商业渔业。

许多海洋生物直接依赖生存的海草,但更多的间接受益于海草。

“例如,鲨鱼吃海洋动物,反过来,可能对植物饲料直接或间接地,“Daru说,谁是该研究的第一作者与布丽安娜m .岩石在佛罗里达州克利尔沃特海洋水族馆研究所研究员发表在《华尔街日报》6月19日自然植物。

“如果任何影响这些基础物种在食物链的开始,它会级联对其他生物的影响,取决于它们在食物链高,包括人类,”Daru说。

建模全球海草

海草在大约116000平方英里的海岸线与除南极洲外,各大洲191个国家接壤。模拟气候变化如何影响世界各地的海草是一个不小的壮举。

Daru和岩石开始映射每个海草的位置和丰富物种使用约100年的海草样本收集从沿海生态系统。结合这些数据和记录他们聚集在海草的领域和信息从公共数据库发生,像全球生物多样性信息设施和Seagrass-Watch。他们克服了不均匀采样通过使用数据从well-sampled地区,北美和欧洲,为采样模型预测海草栖息地东南亚和印度洋地区。

接下来,他们创造了全球“快照”代表今天的海洋气候,以及它如何可能在2040 - 2050和2090 - 2100年时间段使用地球物理和环境的数据Bio-ORACLE的网站。

现在和两个未来时期,Daru建模的四个不同的场景:“最好”的气候较低的温室气体浓度;两个稳定场景温室气体水平趋于稳定;和“最坏”场景高温室气体浓度。这些建模场景包括海洋温度数据、盐度、海流速度——所有变量显著影响海草生长,分布和光合作用。

最后,预测海草数量和分布可能会改变在今天和未来两个时间点之间,Daru应用计算机模型观察到的物种出现的气候情况。

储蓄海草的明天

这项研究表明,海草会招致广泛的物种多样性的减少和成分显著比例的海草痛苦之外发生的热点当前海洋海洋保护区网络。值得注意的是,研究人员发现,海草拒绝在丰度和组成每一个测试场景,甚至“最佳案例”的场景。所以这是什么意思?

“这可能意味着‘最好的’仍然是不够的,”Daru说。“我们必须更故意在如何优先保护工作,这种分析指出,这些努力的地方应该做的。”

重要的是,这项研究的结果也表明,当前的海洋保护区网络是不够的。

”一个签名的现代人类对环境的影响是深远的甚至物种的丧失,但生物社区的重组。bet188真人社区的均化对生物多样性可能导致一个更深远的影bet188真人响甚至比损失的物种,”Daru说。

当生态系统成为均相他们失去他们的独特性和唯一性,和多样性的减少使他们更容易受到疾病和极端天气事件。这样的变化可能会影响这些社区提供的生态系统服务和海洋生物,取决于他们。bet188真人它还可能迫使海洋动物,专门在某些海草搬迁或适应相对冷门海草物种如果他们喜欢的海草丢失,可以减少他们的健康和生存。

尽管这些发人深省的发现,海草远非无望的未来。

“我们突出热点变化的物种多样性和系统发育多样性代表保护重点区域的目标努力,“Daru说。“我们的目标,我们希望,通过指出决策者和环保人士关注这些热点,海洋保护将会增加在这些领域和海草的未来——在某种程度上——将维护。”

这项研究是由美国国家科学基金会的支持。

参考:Daru BH、岩石BM。重组海草社区适应变化的气候。bet188真人Nat植物。2023年。doi:10.1038 / s41477 - 023 - 01445 - 6

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