科学家警告说,珊瑚的适应不太可能跟上全球变暖的步伐

一个国际科学家团队表示,如果不迅速减少全球温室气体排放,珊瑚对海洋变暖和海洋热浪的适应可能会不堪重负。纽卡斯尔大学的Liam Lachs博士领导的研究表明,珊瑚通过自然选择的耐热性适应可以跟上海洋变暖的步伐,但前提是《巴黎协定》的承诺得以实现,将全球变暖限制在2摄氏度以内。Lachs博士说:

“现实情况是,海洋热浪正在引发世界浅层热带珊瑚礁生态系统的大规模珊瑚白化死亡事件,在气候变化下,这些事件的频率和强度将越来越高。”。“虽然新兴的实验研究表明珊瑚在耐受和生存热应激的能力方面有适应的空间,但珊瑚的一个基本问题仍然存在:通过自然选择进行的适应能否跟上全球变暖的步伐?我们的研究表明,对于中高水平的变暖,适应的空间可能会被淹没。”

国际科学家团队研究了西太平洋帕劳的珊瑚,开发了一个珊瑚种群的生态进化模拟模型。该模型结合了常见但对热敏感的珊瑚的热生物学和进化生物学数据,以及它们的生态学数据。该研究发表在《科学》杂志上,模拟了单位间气候变化专门委员会创造的全球发展和化石燃料使用的替代未来的后果。昆士兰大学这项研究的合著者Peter Mumby教授解释说:

“如果我们不实现《巴黎协定》的承诺,到本世纪末,我们的世界预计将变暖3-5度。在这种程度的变暖下,自然选择可能不足以确保一些更敏感但更重要的珊瑚物种的生存。”“未来我们仍然可以拥有相当健康的珊瑚,但这需要更积极地减少全球排放和珊瑚礁管理的战略方法”

Lachs博士解释说,“根据目前的气候政策,我们正朝着中间道路排放情景迈进——导致约3°C的变暖——在这种情景下,耐热性的自然选择可能决定一些珊瑚种群能否生存。”“根据对当前排放情景的建模,我们预计珊瑚礁健康状况将大幅下降,热敏珊瑚物种的局部灭绝风险也会增加。我们还承认,珊瑚种群的‘可进化性’仍存在相当大的不确定性。”

研究合著者、珊瑚学家实验室负责人詹姆斯·盖斯特博士表示,迫切需要了解如何为珊瑚礁设计气候智能型管理方案。“我们需要采取管理行动,最大限度地提高遗传适应的自然能力,同时探索是否有可能增加野生种群的适应可能性。”Guest博士说:“其中一种选择,迄今为止仍处于实验阶段,将是使用有针对性的辅助进化干预措施,例如,可以通过选择性育种提高耐热性。”他指的是Coralassist实验室最近发表的另一篇论文。

珊瑚礁是非常多样化和至关重要的海洋生态系统。Lachs博士说:“总的来说,我们的模型结果表明,如果能够实现快速的气候行动,基因适应可以抵消21世纪珊瑚礁功能和生物多样性的部分预期损失。”