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全球珊瑚礁监测网络发布《世界珊瑚礁状况:2020

发布时间:2021-12-12 15:00
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2021年10月5日,全球珊瑚礁监测网络(GCRMN)发布《世界珊瑚礁状况:2020》(Status of Coral Reefs of the World: 2020),作为GCRMN的旗舰产品,报告是迄今为止全球最大规模的珊瑚礁研究报告,审视了过去40年全球珊瑚礁状况,提供了温度升高对世界珊瑚礁造成损失的最详细的科学图景。全球珊瑚礁监测网络(GCRMN)是一个由全球科学家、管理人员和组织组成的国际珊瑚运作网络,由澳大利亚、加勒比海、东热带太平洋、红海和亚丁湾环境保护区域组织、南亚、巴西、东亚海域、太平洋、海洋环境保护区域组织内8个成员国的海域以及西印度洋等海域监测站点组成。负责监测世界各地的珊瑚礁状况,旨在为珊瑚礁生态系统的保护和管理提供最佳的科学信息。

全球的珊瑚礁分布在100多个国家和地区,虽然它们只覆盖了0.2%的海底,但它们支持了至少25%的海洋物种,并支撑着数亿人的安全、海岸保护、福祉、粮食和经济安全。珊瑚礁每年提供约2.7万亿美元的商品和服务价值,其中珊瑚礁旅游业就创造着每年360亿美元的价值。然而,珊瑚礁是地球上受人为压力影响最脆弱的生态系统之一,这些压力包括来自气候变化和海洋酸化的全球威胁,以及来自陆地污染的影响,主要有农业投入的营养物质和沉积物、海洋污染、过度捕捞和破坏性捕捞的影响等。保持珊瑚礁生态系统的完整性和复原力对世界各地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》下可持续发展目标解决方案的关键部分。

该报告是GCRMN发布的第六份世界珊瑚礁状况报告,自2008年以来的第一份报告,也是首份基于全球数据集的定量分析报告,数据集由该网络300多个成员提供的原始监测数据汇编而成,涵盖了从1978年到2019年的40多年间世界各地73个珊瑚礁国家1.2万多个地点的近200万次观测数据,描述了全球珊瑚礁的现状和趋势。

在数据方面,科学家和组织提供的数据被整理成一种标准格式,以便对常见变量进行统计分析。从描述底栖生物和鱼类群落的贡献数据中包含的全套变量来看,只有活珊瑚和硬珊瑚覆盖和藻类覆盖被世界各地的不同监测站点以一致的方式测量,以支持全球定量分析。活、硬珊瑚覆盖面积是全球公认和普遍使用的珊瑚礁健康指标,而藻类覆盖面积相对于珊瑚的变化是珊瑚礁生态变化的公认指标。

GCRMN在最小的热带东太平洋(780 km²)到最大的东亚海域(78272 km²),根据各生态区、次区域的珊瑚礁面积加权统计模型及其空间聚集度,建立了一个更大的、更复杂的统计模型,使硬珊瑚和藻类覆盖的趋势能够在多个空间尺度上得到可靠的验证,减少与长期监测数据相关的潜在偏差。

报告指出,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。研究发现,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。

2011年之前,全球藻类的平均覆盖率较低(约16%),并在30年之内保持稳定。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。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。

由海面温度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,强烈的全球海面温度异常与珊瑚下降的主要事件相对应,1998年和2016年短而尖锐的海温异常与珊瑚覆盖的急性发作性下降相对应,较弱但持久的海面温度异常与2009年至今的长期下降相对应。

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,特别是在海洋环境保护区域组织内8个成员国的海域、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。另外,与其他地区相比,东亚地区藻类覆盖率逐渐下降,导致了这些珊瑚礁上的珊瑚平均比藻类多5倍。

尽管东亚海域的海面温度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。

综上所述,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。

(9)实地监测数据对于了解珊瑚礁的状况和趋势至关重要。需要持续投资新方法和新技术,以扩大地理覆盖范围,提高数据的质量、可访问性和互操作性。

转载本文请注明来源及作者:中国科学院兰州文献情报中心《资源环境动态监测快报》2021年第20期,牛艺博  编译。