珊瑚礁是地球上最有價值的生態(tài)系統(tǒng)之一。雖然它們只覆蓋了大約0.1%的海底，但卻是是至少四分之一的海洋物種的家園，是支持著約4000種魚類生存的基礎(chǔ)之一。為探求珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)各部分的運(yùn)行機(jī)制和相互作用, 借助模型手段進(jìn)行研究的方法頗為盛行。近日，中國生物多樣性保護(hù)與綠色發(fā)展基金會（簡稱中國綠發(fā)會，綠會）國際部在國際知名期刊了解到一篇關(guān)于利用模型手段探索珊瑚礁分布的研究，現(xiàn)將文章整理編譯如下，供感興趣的朋友參考:

發(fā)表在《自然通訊》（Nature Communications）的一項(xiàng)新研究表明，氣溫和地球板塊構(gòu)造的變化決定了珊瑚礁在各個時代的分布。盡管氣候通常被認(rèn)為是決定珊瑚礁位置的主要因素，但由于化石的記錄有限，這一點(diǎn)尚未得到證實(shí)。目前，科學(xué)家團(tuán)隊(duì)首次使用棲息地建模和對過去氣候狀況的建模來預(yù)測過去2.5億年珊瑚礁適宜環(huán)境的分布。

【資料圖】

來自西班牙維戈大學(xué)（University of Vigo）、布里斯托大學(xué)(University of Bristol)和英國倫敦大學(xué)學(xué)院(University College London)的研究人員用溫水珊瑚礁的化石驗(yàn)證了他們的預(yù)測。研究表明，大約2.5億年到大約3500萬年前，由于氣候更溫暖以及淺海海底分布更均勻，過去的珊瑚礁比現(xiàn)在距離赤道更遠(yuǎn)。

圖片說明：信息解釋研究及其發(fā)現(xiàn)。圖片來源:Lewis Jones博士和Miranta Kouvari

“研究表明，在溫暖的氣候下，珊瑚礁向極地?cái)U(kuò)張。然而，在較冷的時期，它們就被限制在熱帶和亞熱帶的緯度范圍，”研究的第一作者、維戈大學(xué)計(jì)算古生物學(xué)家劉易斯·瓊斯（Lewis Jones）博士說。

從大約3500萬年前開始，適宜珊瑚生存的棲息地被限制在熱帶地區(qū)，這是由于全球變冷以及印度-澳大利亞群島的板塊構(gòu)造變化導(dǎo)致的。盡管這表明在過去，溫暖的氣候曾使珊瑚礁長期向極地?cái)U(kuò)張，但研究人員表示，珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)變能力不太可能跟得上目前人類引起的快速氣候變化。

“目前，人類行為導(dǎo)致的氣候變化將使珊瑚礁適宜棲息地向極地?cái)U(kuò)張。事實(shí)上，我們已經(jīng)目睹了一些熱帶珊瑚礁向極地?cái)U(kuò)張。然而，珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)，以及它們所支持的所有生物多樣性，是否能夠跟得上快速氣候變化的步伐，這是另一個問題，”瓊斯說，“限制全球變暖對于拯救珊瑚礁以及它們所支撐的生物多樣性至關(guān)重要，更重要的是減緩全球變暖的速度?！?/p>

溫水珊瑚礁，也被稱為“海洋雨林”，支持著地球上最大的海洋生物多樣性。在當(dāng)今的海洋中，這些僅限于熱帶和亞熱帶，那里的海洋表面溫度通常不會低于18oC。這種現(xiàn)代生物多樣性的很大一部分是在印度-澳大利亞群島中發(fā)現(xiàn)的。然而，在過去的地質(zhì)環(huán)境中，珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)也存在于熱帶和亞熱帶以外的地區(qū)，因?yàn)樗鼈兊幕z跡在離赤道更遠(yuǎn)的地方被發(fā)現(xiàn)。

研究合著者、布里斯托大學(xué)卡環(huán)境研究所氣象學(xué)和氣候建模高級研究員亞歷克斯·法恩斯沃思（Alex Farnsworth）博士說：“氣候在整個地質(zhì)時期發(fā)生了顯著變化，但由于過去缺乏可量化的數(shù)據(jù)，我們很難了解它對珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的影響。使用這種新組合數(shù)據(jù)模型的方法，我們可以開始更好地了解珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的演變?！?/p>

由于化石記錄不完整且存在偏差，以前未能發(fā)現(xiàn)溫度與珊瑚礁分布之間的密切關(guān)系，因?yàn)椴⒎撬羞^去存在的生物體或生態(tài)系統(tǒng)的遺骸都記錄在化石中。研究合著者、布里斯托大學(xué)環(huán)境研究所氣候科學(xué)教授丹·倫特（Dan Lunt）補(bǔ)充道：“這項(xiàng)研究強(qiáng)調(diào)了在地球過去的歷史長河中，氣候和生態(tài)系統(tǒng)是緊密交織在一起的。研究對于目前全球氣候變暖的情況下，對當(dāng)今生態(tài)系統(tǒng)有重要意義?！?/p>

參考文獻(xiàn):

https://phys.org/news/2022-06-climate-crucial-role-ancient-coral.html

編譯：Sara

審核：Lucy

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