气候变化导致海洋中的热带物种从赤道向两极移动,而温带物种则在减少。这种海洋生物的大规模迁移被称为热带化,正在给生态系统和生物多样性带来一系列后果,并有可能影响全球经济。
我和我的同事最近确定并审查了2003年至2023年间发表的215篇与热带化相关的科学论文。我们的研究发表在《生态与进化趋势》杂志上,揭示了这种物种运动的程度,并展示了其后果的广泛性。
热带化是一种全球趋势,由气候变化引起的海洋温度升高和海洋热浪推动。这在远离赤道的强洋流地区尤为明显。例如,西太平洋的黑潮帮助某些珊瑚和鱼类从热带迁移到温带的日本水域。
然而,世界上没有这种洋流的其他地区也可能经历热带化。一个显著的例子是,随着冬季气温上升,红树林沿着佛罗里达海岸向北扩张。这些树木通常对冰冻条件很敏感,但现在它们可以在高纬度地区生存,在那里它们正在取代盐沼。
热带化涉及范围广泛的海洋生物,从大型栖息地形成群体,如珊瑚,藻类或红树林,到海蜗牛,爬行动物甚至哺乳动物,等等。然而,涉及的物种往往有一些共同之处。
那些能够进入变暖海洋的生物,如一些海蜗牛或珊瑚礁鱼类,是很好的分散者,它们通常能够游得更远,寻找合适的栖息地。与此同时,在食物和行为方面更为通才的热带物种在新的生存范围内表现得更好。例如,饮食范围更广的珊瑚礁鱼类更容易在新的范围内建立起来,因为它们更有可能找到食物来源。
热带化可以影响单个种群、整个物种甚至整个生态系统。例如,当草食性鱼类离开赤道时,它们会吃很多在新家园找到的藻类。这为珊瑚在该地区定居创造了额外的空间,有助于进一步的热带化。随着热带海龟和儒艮(海牛的近亲)沿着澳大利亚西海岸向南扩张,它们的消费预计会大大增加本已脆弱的海草草地的压力。
一些动物正在适应它们的行为。例如,当热带豆娘鱼沿着澳大利亚东南部远离赤道时,它们开始与温带物种组成鱼群,而不是坚持它们通常的热带同伴群体。这种行为上的改变被认为与它们活得更长、长得更大有关。
最近的调查才刚刚开始揭示热带化的遗传和进化后果。例如,如果现有的温带物种被驱逐出去,可能会导致独特遗传多样性的丧失,这可能会使种群适应未来变化的能力下降。与此同时,一些温带物种已经开始适应新的热带邻居。例如,在墨西哥下加利福尼亚州的温带水域,人们观察到火山藤壶“弯曲”以抵御热带食肉蜗牛。
热带化的后果是积极的还是消极的将取决于地理区域和相关的利益相关者。海洋生物的广泛迁徙已经对全球渔业产生了影响,西太平洋等地区的热带物种捕捞量正在增加。然而,热带化也导致了具有重要商业价值的温带物种的减少,以及在捕捞过程中意外捕获的非目标物种的增加。
与此同时,与它们所取代的温带盐沼相比,红树林的增殖有助于增强碳的储存和固存。而且,珊瑚等迷人的热带物种和它们赖以生存的丰富多彩的海洋生物的扩张,可以通过增加旅游业来帮助当地经济。
随着最新的联合国气候峰会的展开,我们不断变化的气候意味着我们迫切需要对热带化进行更多的调查,并采取更明智的行动来应对它。虽然现有的研究揭示了其生态影响,但在理解其进化后果及其与复杂社会经济影响的相互作用方面仍然存在重大差距。热带化是一个正在发生的世界性现象,它需要我们的关注。
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