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预测生态系统对海洋热浪响应的新方法

受气候变化驱动的海洋热浪在世界范围内变得越来越频繁和强烈。尽管我们知道热浪会杀死海洋生物,并对生态系统造成破坏性影响,但目前还无法预测这些影响或帮助生态系统适应。

由Bayden D RUSSELL博士(香港大学太原海洋科学研究所副所长、香港大学生物科学院副教授)带领的香港、日本、加拿大海洋科学家国际团队,其中包括Ben HARVEY博士(筑波大学)凯蒂·马歇尔博士和克里斯托弗·哈雷教授(不列颠哥伦比亚大学)开发了一个新的框架,使我们不仅能够了解海洋热浪的影响,而且能够在热浪发生之前预测其影响。这一新方法将使世界各地的研究人员能够确定其所在区域海洋物种的关键生物学特征,并预测它们可能受到热浪的影响。最重要的是,使用这种基于特征的方法将使管理者和决策者能够确定支持生态系统功能所需的关键物种,并制定有助于减轻热浪造成的损害的战略。

确定幸存者:海洋生态系统的未来

海洋热浪是一种离散的加热事件,在这种加热事件中,海水的温度比正常温度高出6°C,并且可以持续数天到数月。这样的高温会给动物和海藻带来压力,经常导致它们死亡,在某些情况下,还会使练习场收缩到较凉的水域。同时,热带物种会随着温度的升高而迁入这些较冷的水域,有时会不可逆转地改变这些生态系统。作者发现,关键功能特征,如耐热性、扩散能力、食性和可能影响生态系统特征的行为特征,可用于更准确地确定物种将如何受到热浪的影响以及这将如何改变海洋生态系统。

根据作者的说法,确定居住区动物和植物组合的功能特征对于评估海洋生态系统对变化的脆弱性以及设计有效的管理、保护和恢复计划至关重要。到目前为止,还没有一个框架可以用来预测海洋热浪的潜在影响,并为其发生做好准备。这一新方法允许确定支持复杂生态系统的关键物种,如海藻、珊瑚、食草鱼或海胆,并针对这些物种进行定制管理,以增强对热浪的抵抗力,在热浪过后重建,并最终支持沿海生态系统的功能。

“与当前用于预测海洋热浪影响的方法不同,在多个时间尺度上整合基于特征的方法使我们能够利用生物体的可测量和生态意义特征,从个体生理反应到生物相互作用,预测时空中的生态模式。”贝登·拉塞尔博士说。“我们现在可以更好地了解极端事件将如何推动重要物种的地理分布模式、当地丰度和功能多样性。”

本·哈维博士补充说:“使用这种方法将使海洋物种的管理更有针对性,以增强社区在气候变化下的复原能力。”。