《气温上升超过 1.5°C 的情况下，沿海栖息地很可能大面积退化》
“海之消逝， 无人埋葬。”
那片曾经的蔚蓝澄澈，化作了遥不可及的传说。
古往今来，
人与自然始终交织着共生与博弈的旋律。
如今，一场无声的危机正悄然逼近我们的蓝色家园！
沿海生态系统提供多种生态服务，
对谋求人类命运的共同福祉至关重要。
防风消浪
固岸护堤
净化水质
土壤盐分调节
风暴潮防护
碳储存与固定
初级生产力高
稳定沉积物
减缓气候变化
生物多样性热点
促进渔业增殖
海洋生态平衡维护
更为重要的是，沿海生态系统在碳循环中扮演着关键角色，通过吸收和储存大量的碳，为缓解全球气候变化做出了重要贡献。
越来越多的国家开始重视“蓝色碳”的捕捉和储存。一些地区通过立法和政策激励来保护和恢复沿海湿地，以扭转几个世纪以来湿地减少的趋势。
根据《巴黎协定》的中设定的控温目标，
我们须将全球平均气温上升幅度限制在1.5℃以内。
然而，全球变暖的步伐正以前所未有的速度冲刺，这条生命线正被急剧逼近，将红树林的繁茂、潮汐滩涂的生机与珊瑚礁岛屿的绚丽，一同置于岌岌可危的境地。
上图展示了不同生态系统在全球范围内的分布状况
面对全球变暖的海洋热浪，一旦跨越这1.5°C的关键门槛，沿海生态系统将承受史无前例的考验。
为应对相对海平面上升（RSLR），沿海生态系统的生物反馈响应显著，表现为红树林、潮汐沼泽和珊瑚礁岛的动态变化。
冰川均衡调整（GIA）模型揭示了海平面历史波动：随着RSLR速率减缓，滨海湿地展现出垂直调整能力，使它们能够随着相对海平面上升而垂直生长。
冰川均衡调整（GIA）模型揭示了海平面在过去数千年中的波动情况与不同生境前进与退缩的时间。
垂直调整
vertical adjustment
是红树林、潮汐沼泽及珊瑚礁等沿海湿地生态系统在面对相对海平面上升时的一种重要机制。指的是这些湿地通过沉积物的高沉积率、生产力和有机物质保存潜力等自然过程，在垂直方向上生长以应对海平面的变化。
其实就是沿海湿地对海平面上升的机智策略——利用天然能力，让自己的“身高”慢慢变高，来对抗海水的上涨。
并且这种湿地自己“长高”的能力，我们就叫做“高程资本”，就像是湿地自己存了一笔钱来应对未来的困难。
探讨了红树林和潮汐沼泽对海平面上升的垂直调整概率。
研究人员采用SET-MH方法来探究垂直调整与海平面上升的关系。分析表明，海平面上升加速导致湿地浅层沉降非线性增加，垂直调整若跟不上则引发高程赤字，湿地淹没加剧。红树林在年海平面上升7-8毫米时，高程赤字风险极高（>90%）。
历史 回顾
(1) 沼泽变化：当相对海平面上升（RSLR）达到每年4至6毫米时，潮汐沼泽开始退缩。
(2) 植被响应：RSLR还与沼泽附近植被的归一化植被指数（NDVI）值降低有关，主要是由于海水入侵导致的盐度增加和土壤条件恶化。
现实 挑战
(1) 海平面上升加速：当前全球海平面上升的速度已经超过了历史记录，如所罗门群岛，RSLR速率高达每年7至10毫米。
(2) 栖息地退缩转化：当RSLR超过特定阈值（如每年2.3至5.4毫米）时，潮汐沼泽开始显著退缩，并可能转化为开阔水域。
(3) 礁岛稳定性挑战：热带礁岛在面临高RSLR速率时表现出高收缩风险，甚至被完全侵蚀。
图（a）分析英国各地沉积物档案中的潮汐盐沼后退和前进情况。
图（b）分析密西西比河三角洲沉积物档案中的盐沼淹没情况。
图（c）分析记录在沉积物档案中的全球红树林淤积情况。
在IPCC AR6中，研究者通过建模分析了不同变暖情景下相对海平面上升（RSLR）的空间变异性，并将这些预测与全球红树林、潮汐沼泽和珊瑚礁的分布进行了对比。
该图展示了不同全球变暖情景（1.5°C、2.0°C、3.0°C、4.0°C）下，
预计到2100年，海岸线红树林、潮汐沼泽和珊瑚礁等生态系统
将面临的RSLR影响。
升高1°C时的变化后果
(1) 2080-2100年全球平均海平面（GMSL）上升速率预计为2.4至6.4 mm/年。
(2) 对于RSLR速率为4至7 mm/年的海岸线，高程赤字很可能发生。
(3) 高陆地沉降率的海岸线预计会达到极高风险阈值（7 mm/年）的概率。
升高2°C时的变化后果
(1) 全球三分之一的红树林面临≥7 mm/年的RSLR风险，几乎所有红树林都受到≥4 mm/年的影响。
(2) 潮汐沼泽和礁石受影响的比例变化较小。
升高3°C时的变化后果
(1) 几乎全世界的红树林、珊瑚礁岛屿以及近40%的潮汐滩涂都将面临至少每年7毫米的海平面上升压力。
(2)高纬度的潮汐沼泽面积可能会因地形和人类发展障碍有限而扩大，成为重要的未来栖息地。
海平面上升情景下的五种情况，红树林、潮汐沼泽和珊瑚礁岛屿
因海拔不足而面临最终损失的比例的中值估计。
01
持续保护与恢复沿海栖息地
在3.0°C变暖情景下，到2100年可能通过内陆退缩得到补偿的当前湿地面积的百分比。
在全球变暖情景下，湿地（特别是红树林和潮汐沼泽）具有通过内陆退缩来适应的潜力，并且人口密度对湿地的内陆退缩潜力构成了显著限制。这为我们保护恢复湿地和维护生态系统服务提供了宝贵的缓冲期。
红树林迁移开创蓝碳新纪元
中全新世时期的历史经验启示我们，在当前全球平均海平面上升的背景下，红树林等沿海洪泛区有望重新定居并扩大面积，进而提升有机碳的积累率，有助于降低全球大气CO2的浓度。
02
03
迈向《巴黎协定》净零目标
实现《巴黎协定》的2050年净零排放目标是保护沿海生态系统的关键所在。这要求我们在全球范围内减少温室气体排放，为生态系统提供内陆适应空间，以应对海平面上升等不可逆转的气候变化影响。
每一个微小的努力，都将汇聚成保护海洋的磅礴伟力。
——Ending——
本文来源于第一届水生生物与水域生态学全国研究生暑期学校的学员作业。
【作业目录】
Nature | 环境DNA揭示了格陵兰岛200万年前的生态系统
Nature｜基层保护区构成的网络能保护热带河流鱼类多样性？
Nature | 模型系统可以揭示珊瑚细胞如何吸收和驱逐藻类？
Nature | 甲烷生成和硫酸盐还原同时出现在缺氧盐沼沉积物
Nature | 二氧化硅与硅藻的恩怨情仇，竟是海洋酸化在操纵
Science | 一年生鳉鱼：不依赖“葫芦娃”的体轴形成机制
Science | 当食物网结构无法适应海洋变化时营养金字塔会重组
Science | 恢复湿地的生物地貌反馈，以重建全球生物碳热点
Science | 基拉韦厄的熔岩如何滋养了贫瘠海域的浮游植物？
华东师范大学第一届水生生物与水域生态学研究生暑期学校
通知 | 华东师大第一届水生生物与水域生态学研究生暑期学校报名简章
Day 2 | 崇明东滩研学活动：深入探索生态保护与湿地研究
Day 3 | 暑期学校之专家报告和金山廊下镇生物多样性体验中心现场研学
第一届水生生物与水域生态学全国研究生暑期学校优秀学员及结业学员名单
