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在恶化的环境中保护珊瑚礁

除了当地污染和栖息地破坏的历史威胁之外,世界各地的珊瑚礁面临着气候变化带来的日益严重的危险。作为回应,科学家正在研究新的干预措施,这些措施有可能减缓因变暖和酸化海洋而造成的珊瑚礁损害。干预措施涉及广泛的物理和生物方法,以提高珊瑚礁的稳定性,但它们只是在小规模上进行了测试。

来自美国国家科学院,工程学院和医学院的一份新报告研究了这些弹性工具,并为决策者提供了一个可以在考虑是否使用一种或多种新方法时遵循的流程。

许多新干预措施旨在扩大自然恢复力,例如显示出更高耐热性的珊瑚的实验室育种。其他方法,有些只是在地平线上,如珊瑚的遗传操纵,可能有一天会引入新的抗逆性水平。最终,所有干预措施都会以某种方式改变珊瑚礁。报告称,这些变化将带来不同网站的不同利益,并且可能会产生不同的意外后果 - 这意味着需要在本地权衡风险和收益。

“在面对当地和气候压力源时保持珊瑚礁的稳定性是支持全世界人类福祉的关键目标,”编写该报告的12人委员会主席,以及简和马歇尔说。钢铁小斯坦福大学海洋科学教授。“许多新的干预措施对这些努力有希望,但它们的准备程度差异很大,实施它们需要认真关注区域背景。”

新颖威胁的新解决方案

自20世纪80年代以来,世界各地的热带珊瑚礁覆盖率下降了约30%至50%。污染,栖息地破坏和过度捕捞长期以来一直是许多地方的罪魁祸首,但越来越多的珊瑚礁损失可归因于气候变化。水温上升正在增加大规模漂白事件的频率,并使疾病爆发更加普遍。随着海水吸收二氧化碳变得更加酸性,珊瑚生长和维持它们的骨骼将变得更加困难。

珊瑚礁的破坏造成了巨大的人力成本,因为许多沿海社区依靠当地的珊瑚礁进行捕鱼和旅游。珊瑚礁还会从通过它们的海浪中吸收能量,缓冲海岸社区免受破坏性风暴的影响。

为了应对这些威胁,研究人员正在开发新的方法来改善珊瑚在气候变化中的持久性 - 其中23个在委员会去年11月发布的第一份报告中有所描述。

该委员会的新的最终报告包括对各种干预措施的技术准备情况的评估。现在可以使用一些 - 例如,将珊瑚预先暴露在温和的温度下,以提高它们对更高热量的耐受性。随着更多的研究和测试,其他可能在未来两到五年内可用,例如使用抗生素治疗疾病,将冷水混入礁石栖息地,或遮蔽珊瑚避免阳光和热量。还有其他提议的干预措施 - 例如,使用CRISPR / Cas9等工具对珊瑚进行基因操作以使其更具抗威胁性 - 需要更多的研究和开发,并且至少需要十年的时间。

“尽管所有这些干预措施都带来了一定的风险,但无所事事的风险逐年增加,”委员会成员Nancy Knowlton表示,他是史密森尼学会Sant Science海洋科学主席。

选择正确的干预策略是一个由利益相关者驱动的本地决策

报告强调,特定干预措施(或干预措施的组合)是否合适,不仅取决于其技术准备情况,还取决于每个特定的生态和社会环境。当地因素,如珊瑚礁退化程度,水质,以及可用的资源和基础设施,将决定是否需要干预或有益。

报告称,同样重要的是社区是否可以接受干预措施。在整个决策过程中,重要的是要吸引广泛的利益相关者 - 既要建立目标,又要选择反映社区价值观的行动方针。加州大学戴维斯分校环境科学与政策教授,委员会成员玛丽莎·巴克特说:“利益相关者参与可以选择符合社区目标的预期结果的干预措施。”

该报告还建议珊瑚礁管理者采用“适应性管理”方法来制定干预措施 - 这种方法可以识别不确定性,并将学习内容纳入调整和改进策略。“珊瑚礁干预的科学仍然很年轻,特定的环境可能会以不同的方式对它们作出反应。因此,即使存在不确定性,使用结构化和适应性决策方法也可让管理者做出决策,”Palumbi说。

适应性管理周期的第一步是与利益相关者一起设定目标和目标,可以比较干预措施的效果,并概述可接受的行动方案。当地定制的珊瑚礁动态模型,以及它们如何随着不同的干预措施而变化,是评估和比较不同干预策略对珊瑚礁结果的影响的必要工具。报告总结说,建立一个成功的建模框架需要付出巨大的努力,但与不采取行动所带来的风险相比,评估新干预措施风险的能力是值得的。

随着战略的实施,必须努力监测干预措施的效果,以增加对其影响的认识,评估其结果,并与利益相关者进行沟通。根据观察到的影响,管理者可以根据需要继续或改变他们的方法。

报告称,如果在研究中仍然存在差距,包括干预措施和珊瑚本身的差距,那么就可以改善做出明智决策和有效实施新干预措施的能力。它确定了基础珊瑚生物学,基于场地的评估,改进干预措施以及改进风险评估和建模的研究的优先领域。提高不同干预措施的易用性和使用规模,使社区有更大的工具箱可供选择,是重要的研究目标。

“我们还必须努力解决和解决温室气体排放的关键问题,”Palumbi说。“但是,丰富的干预选择让我们有了一些希望,我们可以帮助珊瑚礁在下个世纪成功地生存下来,成为海洋中多样化,富有成效和美丽的地方。”

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