全球变暖,
会导致沿海栖息地退缩?
长期以来,人们一直认为沿海生态系统对数百万人的福祉和生存是不可或缺的。海洋植被和边缘礁石减弱了波浪能,保护了海岸线,同时为独特的物种组合提供了栖息地。珊瑚礁是具有高生态价值的生产性生态系统。
此外,若努力将变暖控制在2°C以下,它们完全有助于去除一氧化碳。
一些沿海生态系统——最著名的是红树林和潮汐沼泽,表现出生物反馈,这些反馈正在促进对相对海平面上升 (RSLR) 的调整,包括碳的固存和矿物沉积物的捕获。
GIA 建模提供了自上次冰川消融以来的海平面趋势洞察。这些观测结果和模型已被应用于解释与红树林和潮汐沼泽退缩和/或地层演替推进时间相关的RSLR速率,结果显示环境之间具有广泛的一致性。
图1:末次冰期最大值后沿海生态系统对RSLR的响应。
a,绘制的沿海生态系统的当前分布和b,c中强调的案例研究的位置。b,从GIA建模得出的RSLR随时间推移的中位数率(方法)。
c, 选定地点的生境前退时间(方法)。红树林、潮汐沼泽和珊瑚礁岛的开发主要与RSLR小于7毫米的时期有关 。
图2:红树林和潮汐沼泽随海平面上升进行垂直调整的概率。
a-c,潮汐沼泽沼泽调整或退缩的古地层评估(a)和红树林持续垂直调整开始的可能性 12(c),与过去10000年遇到的RSLR率有关。
b, 红线代表英国矿物沼泽,橙线代表密西西比三角洲的有机沼泽。
我们比较了2080-2100年的区域RSLR预测与全球红树林、潮汐沼泽和珊瑚礁的分布情况。对于每种建模情景,我们确定了红树林、潮汐沼泽和珊瑚礁岛栖息地的比例,其中 RSLR 预计会上升到红树林和潮汐沼泽最终可能退缩的水平(4 毫米/年)或非常可能(7 毫米 / 年),这是我们综合古生物和仪器观测的最佳估计。
图3:沿海生态系统对RSLR的预计暴露。
a–d, 在相对于1850—1900年增温情景的1.5 °C (a)、2.0 °C (b)、3.0 °C (c)和4.0 °C (d)的预设中值下,2080—2100年受>4 mm/yr和>7 mm/yr RSLR影响的海岸线。
图4:湿地内陆退缩潜力。
在3.0 °C升温情景下,计算出的到2100年,通过内陆退缩可能得到补偿的当前湿地面积的百分比(方法)。
a, 人口密度低于每公里 220人时,湿地内陆退缩能力可能的情景。
b, 不受人口密度阻碍的湿地内陆退缩情景。在较低的人口密度阈值下限制土地侵占的情景。
面对高速率RSLR造成的不可逆转的破坏,促进大面积红树林、潮汐沼泽和珊瑚礁岛屿继续生存的最有效手段是实现《巴黎协定》,到2050年实现净零排放的目标。为此,将通过保护、恢复和内陆适应,为沿海蓝碳生态系统做出贡献。
保护生态系统,从我做起!
实现《巴黎协定》的目标将最大限度地减少对沿海生态系统的破坏。
参考文献:
Widespread retreat of coastal habitat is likely at warming levels above 1.5 °C. Nature 621, 112–119 (2023).
https://doi.org/10.1038/s41586-023-06448-z
制作人:王萧冉 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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