Science | 海平面上升将会影响红树林生存?

文摘   2024-10-10 00:00   上海  


先来一个小问题

Q:

明明树叶是绿的,为啥还叫红树林?

点击空白处查看答案

红树林外观是绿色, 因红树植物富含单宁酸,尤其在树皮里单宁酸含量高,当单宁酸遇空气后被氧化便呈现为红色。


前言

红树林主要分布在温暖气候地区,是宝贵的沿海生态系统。红树林储存了大量的碳,有助于保护海岸线,为鱼类和其他物种提供栖息地。

气候变化是红树林生态系统最近面临的一个日益严重的威胁,特别是其面临更频繁严重的天气事件以及海平面上升的威胁。而有关红树林对相对海平面上升速率的响应知之甚少。

(图片来源:中国国家地理)

了解到以上这些,咱就是说

红树林的前生今世与海平面上升有什么渊源?

一起来学习一下吧!




2020年6月5日,《科学》(Science)发表题为《Thresholds of Mangrove Survival under Rapid Sea Level Rise》的文章指出,如果不减少温室气体排放,到2050年海平面上升将会危及红树林的生存。



由澳大利亚麦考瑞大学科研人员领导的研究小组,利用末次冰期的沉积物数据,根据海平面上升速度估算了红树林存活的几率。




这项研究探索了在海平面上升速度从1万年前持续下降到4000年后几乎稳定的情况下,红树林是如何做出响应的。

背景


在全新世之前,RSLR长期大于12 mm/a,超过红树林通过垂直沉积保持原位的能力,导致大部分红树林向陆地移动。

图1(A)远场河口环境,(B)中层钙质环境。

随着RSLR速率的减慢,富有机质的红树林沉积物开始发育,形成广泛的红树林。

当RSLR稳定时,持续的沉积会填满河口,形成三角洲,并根据气候环境用淡水湿地、陆生森林或盐碱地取代红树林。

图1 在远场河口和中场钙质环境中全新世RSLR和相关红树林发育


本文从78个热带和亚热带地区采集的122个与全新世RSLR相关的红树林垂直沉积时间和速率的经验数据(图2)。并且使用不同地球参数的集合(图3),通过冰川静止调整模型,独立估算了红树林垂直沉积之前和期间78个地点的RSLR。

图2 红树林垂直增长的采样地点及相应速率

(A)1万至6500年前的红树林沉积单元 (B)6500年后的红树林沉积单元

当代红树林海岸线用亮绿色表示,代表2012年的红树林分布


图3 红树林垂直沉积率和RSLR


全新世期间,大量红树林开始形成(图1A,第1阶段和图3,A和B)

分析表明,持续的红树林垂直沉积始于约10000至8000年前的远场地区(非洲、亚洲、澳大利亚和南美洲),以及约8000至6000年前的中间场地区(加勒比海和墨西哥湾)(图3)

本文发现所有地点的红树林垂直沉积率和RSLR之间存在很强的关系。(p<0.001,广义线性模型)

表 1. 红树林无法以 RSLR 速率启动持续垂直增生的概率

从全新世早期至全新世中期,在海平面上升的影响下,红树林环境的广泛发展在地质时间尺度上对全球碳循环产生了影响(图4)

图4  红树林垂直沉积的时间与温室气体浓度的关系

随着RSLR在21世纪的增加,红树林沉积增加,再加上海平面上升时向陆地的扩张,预计将推动红树林环境中碳封存和碳固存速率的增加。

总结一下


研究结果表明:

① 当海平面上升年速率超过6 mm时,红树林很可能会停止与上升的水位保持同步。21世纪低排放情景的预测则表明,当海平面每年上升小于5 mm时,红树林更有可能生存下来。

② 研究人员指出,红树林生态系统的消失可能会导致大气中二氧化碳含量的增加,而从长远来看,红树林抵御风暴潮的作用将会降低。

结果强调了减缓海平面快速上升的重要性,并确保沿海适应措施允许红树林在沿海低地扩张。

END


参考文献:

N. Saintilan et al. ,Thresholds of mangrove survival under rapid sea level rise.Science368,1118-1121(2020).


创作人|宋宇迪 上海海洋大学


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。

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