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GCRMN发布《世界珊瑚礁现状:2020》报告

编译者:liguiju发布时间:Oct 15, 2021点击量:545 来源栏目:采集报告

珊瑚礁分布在全球100多个国家和地区,虽然它们仅占海底的0.2%,但它们支撑着至少25%的海洋物种,并支持安全、海岸保护、数亿人的福祉、粮食和经济安全。由珊瑚礁提供的商品价值和服务估计每年达2.7万亿美元,其中360亿美元来自珊瑚礁旅游业。然而,珊瑚礁是地球上最容易受到人为压力的生态系统之一。保持珊瑚礁生态系统的完整性和恢复力对于全球热带沿海社区的福祉至关重要,也是实现2030年可持续发展议程下可持续发展目标的解决方案的关键部分。

全球珊瑚礁监测网(GCRMN)是国际珊瑚礁倡议(ICRI)下的业务网络,由全球的科学家、管理人员和组织组成,负责监测世界各地珊瑚礁的状况,旨在为珊瑚礁生态系统的保护和管理提供关于其现状和趋势的科学信息。

GCRMN于近日发布了《世界珊瑚礁现状:2020》报告,这是自2008年以来的第一份报告,填补了当前对全球珊瑚礁现状和趋势理解的重大空白。该分析使用了40年(1978-2019年)期间来自73个国家的12000多个收集点的近200万个观测数据,包含了300多名科学家的工作(图1)。

备注:ETP为东热带太平洋;PERSGA包含红海和亚丁湾环境保护区域组织;ROPME是海洋环境保护区域组织内8个成员国的海域;WIO为西印度洋。

图1 10个GCRMN区域内的监测站点分布

自1978年以来,全球珊瑚礁监测工作大幅增加,91%以上的调查是在1998年第一次大规模珊瑚白化事件之后进行的,其中78%是在2005年至2018年期间进行的(图2)。2019年的调查较少是因为该报告数据获取时间截止为2019年底。

图2 1970-2019年全球珊瑚礁监测调查情况

全球范围内,硬珊瑚的平均覆盖率在过去40年表现出明显的波动。在1998年第一次大规模珊瑚白化事件之前,全球硬珊瑚的平均覆盖率很高(>30%)且稳定。而1998年的珊瑚白化事件导致世界上大约8%的珊瑚死亡,超过了加勒比海、红海和亚丁湾、南亚或西印度洋地区任何一个地区的活珊瑚总量。在随后的十年中,全球硬珊瑚的平均覆盖率恢复到1998年前的水平(2009年为33.3%),但在2009年至2018年间,世界珊瑚礁的珊瑚逐渐损失了14%,比目前生活在澳大利亚珊瑚礁上的所有珊瑚还要多。这种下降主要是由于大规模珊瑚白化事件的反复发生。在此期间,大规模珊瑚白化事件的发生频率和地理范围不断增加,阻碍了珊瑚覆盖面积的恢复。

备注:相关的80%(深色)和95%(浅色)可信区间,代表不确定性水平

图3 全球硬珊瑚平均覆盖率

2011年之前,全球藻类的平均覆盖率较低(~16%),并在30年之内保持稳定(图4)。自2011年以来,全球珊瑚礁上的藻类数量增加了约20%,反映了在此期间硬珊瑚覆盖面积的减少。1998年之前,世界珊瑚礁上的珊瑚平均数量是藻类的两倍多(图5)。1998年的大规模珊瑚白化事件之后,珊瑚的覆盖率下降,但藻类的覆盖率没有相应的增加。然而,自2011年以来,随着珊瑚覆盖率的下降,藻类的覆盖率不断增加。在珊瑚礁群落,从珊瑚到藻类优势的逐步过渡减少了复杂的三维栖息地,这对于支持高度生物多样性和为依赖珊瑚礁的人类社区提供有价值的商品和服务至关重要。

图4 全球藻类平均覆盖率 图5 全球珊瑚和藻类平均覆盖率之比

由海面温度(SST)升高引起的大规模珊瑚白化事件是对珊瑚礁的最大干扰。在全球范围内,强烈的全球SST异常与珊瑚下降的主要事件相对应(图6),1998年和2016年短而尖锐的海温异常(深红色)与珊瑚覆盖的急性发作性下降相对应,较弱但持久的SST异常(浅红色)与2009年至今的长期下降相对应。

备注:蓝色线是估计的全球平均硬珊瑚覆盖率80%(深蓝色)和95%(浅蓝色)可信区间。黑线代表SST用18个月的滚动平均值平滑异常。海温异常快速增加时期(深红色垂直线)是通过估计的导数(通过数值积分)平滑的SST异常时间序列。深红色垂直红色条表示平滑率何时SST变化连续两次超过0.15个月。较浅的红色竖条表示何时平滑的SST异常超出。

图6 1977-2020年全球硬珊瑚平均覆盖率与海面温度(SST)变化趋势

在1998年之前,硬珊瑚覆盖的区域趋势与全球趋势大体一致。受到1998年大规模白化事件最大影响的是印度洋、日本和加勒比海地区。随后,在这些受白化事件影响最严重的地方出现了较大的恢复,这表明一些珊瑚礁的珊瑚覆盖率能够在大约十年内恢复。然而。2010年后,几乎所有地区的平均硬珊瑚覆盖率都出现了下降趋势。同时,大多数地区的藻类的覆盖率增加,特别是在ROPME海区、东热带太平洋、红海和亚丁湾等地。

东亚海域(包括珊瑚三角区)包含了世界上30%的珊瑚礁,是全球硬珊瑚多样性的中心。该地区显示出与所有其他地区明显不同的趋势。这是唯一的2019年珊瑚覆盖率(36.8%)持续高于最早提供数据时的地区,比1983年收集的最早数据(32.8%)更高(图7A)。另外,与其他地区相比,东亚地区藻类覆盖率逐渐下降(图7B),导致了这些珊瑚礁上的珊瑚平均比藻类多五倍(图7C)。

图7 东亚地区硬珊瑚(A)和藻类平均覆盖率(B)以及硬珊瑚与藻类平均覆盖率比(C)

尽管东亚海域的SST异常与其他地区的情况相似,但其区域范围内的硬珊瑚覆盖率似乎受影响较小,2010年和2016年珊瑚白化事件对其影响较为明显。这表明,在这个至关重要的区域内,珊瑚礁的高珊瑚覆盖率和多样性可能赋予了其一定程度的自然抵抗力,但最近的珊瑚白化事件已经开始压制这些珊瑚礁的抵抗能力。

报告的主要结论包括:

(1)大规模的珊瑚白化事件是对珊瑚礁的最大干扰,仅1998年的珊瑚白化事件就导致世界上大约8%的珊瑚死亡。

(2)2009-2018年之间的干扰事件,导致了全球14%的珊瑚死亡。

(3)2019年世界珊瑚礁上的藻类比2010年增加了20%。作为全球公认的珊瑚礁压力指标,藻类数量的增加与硬珊瑚数量的减少有关。

(4)全球珊瑚覆盖面积的下降与海洋表面温度(SST)异常有关。

(5)自2010年以来,几乎所有地区的平均珊瑚覆盖面积都出现了下降,对未来海洋表面温度增加的预测表明珊瑚覆盖率将在未来几十年进一步下降。

(6)2002-2009年和2019年全球平均珊瑚覆盖量的增加表明,世界上许多珊瑚礁仍然保持弹性,并在条件允许的情况下可以恢复。

(7)较高的珊瑚覆盖率和多样性可能会对海温升高产生一定程度的自然抵抗力。东亚海域的珊瑚礁尽管在过去10年中受到大规模珊瑚白化事件的影响,但2019年的平均珊瑚数量比1983年更多。

(8)在应对气候变化带来的全球威胁的同时,亟需减少当地对珊瑚礁的压力,以保持它们的恢复能力。

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