随着气候变化,随着海洋变暖和酸化,珊瑚礁生物多样性预计将洗头而不是崩溃

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夏威夷海洋生物研究所的中观世界实验装置。信贷:克里斯·克鲁,HIMByabo124

珊瑚礁是地球上生物多样性、复杂性和生产力最高的生态系统之一。大多数珊瑚礁生物多样性由生活在三维珊瑚礁基质深处的微生物组成。尽管这种多样性在很大程度上是看不见的,但它对珊瑚礁生态系统的生存和功能至关重要,许多人担心气候变化将导致这种多样性的急剧丧失。

夏威夷大学(UH)科学家在Mānoa上领导的一项新研究揭示,主导实验珊瑚礁群落的物种由于气候变化而发生了变化,但总体生物多样性不会在本世纪末预测的未来海洋变暖和酸化条件下下降。

该研究于2021年9月20日发表在美国国家科学院院刊.

Molly Timmers说:“我们没有预测到海洋变暖和酸化会导致生物多样性的崩溃,而是发现了相对丰度的显著变化,而不是物种的出现,从而导致珊瑚礁群落结构的混乱。”,该研究的主要作者,她在UH Mānoa海洋和地球科学与技术学院(SOEST)夏威夷海洋生物研究所(HIMB)进行博士研究期间进行了这项研究。yabo124

隐生物沉淀板

从双应力源处理的沉降板显示出各种隐生物群。信贷:扬·维森特

蒂默斯说:“生活在珊瑚礁结构中的微小生物被称为隐生物群,类似于雨林中的昆虫。”。“它们在珊瑚礁过程中起着至关重要的作用,如营养循环、胶结和食物网动力学——它们是许多鱼类和无脊椎动物的重要食物,使珊瑚礁生态系统充满活力。”

尽管这些隐生物群对珊瑚礁生态系统至关重要,但在气候变化研究中,它们往往被忽视,因为它们面临着使用可视化普查进行调查和确定这一高度多样化和未经研究的群落的挑战。

Timmers说:“因此,我们对跨海洋梯度的珊瑚礁生物多样性以及生物多样性将如何对气候变化作出反应的看法主要是基于少数可观察到的表面居住类群,如珊瑚和鱼类。”

为了评估待研究的隐生物群对未来海洋条件的反应,Timmers和HIMB的同事设计了一个实验,其中将分层的沉降板放置在实验流通罐中。这些中间层从HIMB海岸附近的礁坡接收未过滤的海水,并在本世纪末预测的海洋变暖和/或海洋酸化条件下进行处理。经过两年的暴露后,研究小组用显微镜检查了在沉降板上形成的生物群DNA变形编码技术。

“这项为期两年的实验性中观世界研究对于气候变化研究来说是史无前例的,也是第一次研究从微生物和藻类到珊瑚和鱼类的整个珊瑚礁群落的多样性,”开发和维护中观世界系统的作者Chris Jury说。

虽然在目前和未来的海洋条件处理之间,物种总数没有变化,但研究结果表明,不同处理之间珊瑚礁群落的组成有很大差异。应对气候变化的这种洗牌的最终结果将在很大程度上取决于胜利者和失败者所扮演的生态角色。

然而,“我们缺乏关于珊瑚礁隐底栖生物群落大多数成员的生态功能、生活史和分布(更不用说名称了)的充分信息,无法充分预测该群落变化的响应或生态系统结果,”Timmers说。

这项研究强调了在未来预测气候变化对珊瑚礁生态系统的影响的工作中,包括这些尚未被研究的生物的重要性。

参考资料:Molly A.Timmers、Christopher P.Jury、Jan Vicente、Keisha D.Bahr、Maryann K.Webb和Robert J.Toonen于2021年9月20日撰写的《珊瑚礁隐生物群的生物多样性在海洋变暖和酸化的综合压力下发生变化,但不会下降》,美国国家科学院院刊.
DOI: 10.1073 / pnas.2103275118

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