研究地点的鹿角珊瑚。
热带珊瑚礁是我们最壮观的生态系统之一,但迅速变暖的地球威胁着许多珊瑚礁未来的生存。然而,一些热带珊瑚礁以羽毛朋友的形式可能还有希望。
兰卡斯特大学研究人员领导的一项新研究发现,热带珊瑚礁附近岛屿上海鸟的存在可以使这些珊瑚礁上的珊瑚生长速度提高一倍以上。
国际研究小组还发现, 由于这种更快的生长,海鸟栖息地附近的珊瑚礁可以更快地从白化事件中恢复过来——当海洋变得太热时,白化事件通常会导致珊瑚大规模死亡。
这项研究的重点是鹿角珊瑚,这是一种重要的珊瑚类型,它提供支持鱼类种群和珊瑚礁生长的复杂结构,对于保护沿海地区免受海浪和风暴的影响也很重要。发表在《科学进展》上的论文《海鸟增强珊瑚礁恢复力》概述了这项研究的结果。
研究人员发现,与远离海鸟栖息地的珊瑚礁(四年六个月)相比,有海鸟的岛屿周围的鹿角珊瑚从白化事件中恢复的速度要快约 10 个月(约三年零八个月)。
研究人员表示,这些更短的恢复时间可能证明,面对地球变暖,一些珊瑚礁继续反弹之间的差异,现在破坏性的白化事件比前几十年发生得更加频繁。
海鸟帮助热带珊瑚礁更快生长和恢复的关键是通过它们的粪便。海鸟在远离岛屿的公海上以鱼类为食,然后返回岛屿栖息,以鸟粪的形式将富含氮和磷的营养物质沉积在岛上。一些鸟粪被雨水冲离岛屿并进入周围的海洋,其中的营养物质为珊瑚和其他海洋物种提供肥沃的营养。
兰开斯特大学珊瑚礁生态学研究员、该研究的主要作者 Casey Benkwitt 博士说:“我们的结果清楚地表明,海鸟来源的营养物质直接推动了珊瑚的更快生长速度和鹿角珊瑚更快的恢复速度。”
“这种更快的恢复可能至关重要,因为 2016 年连续白化事件之间的平均时间为 5.9 年,比 1980 年代的 27 年有所减少。即使在此窗口期间恢复时间小幅减少,也可能是短期内维持珊瑚覆盖的关键。术语,”她补充道。
研究人员的研究重点是印度洋的一个偏远群岛。他们将红脚鲣鸟、黑燕鸥和小北鸟等海鸟数量众多的岛屿附近的珊瑚礁与海鸟很少的岛屿附近的珊瑚礁进行了比较。这些鸟类稀少的岛屿上栖息着大量老鼠,这是一种极具破坏性的入侵物种,对鸟类来说是毁灭性的,因为它们以鸡蛋和雏鸟为食。这些鸟类繁盛的岛屿上没有老鼠,这并非巧合。
2015-16 年海洋热浪过后,研究区域的珊瑚礁遭受了大范围的珊瑚白化和死亡,这为观察和比较不同珊瑚礁上的珊瑚如何恢复提供了机会。研究人员从白化事件发生前一年到白化后六年对这些地点进行了调查,并模拟了调查之间几年的鹿角珊瑚恢复情况。
研究小组对氮稳定同位素值进行了采样,这是海鸟来源营养物质的可靠示踪剂,并测量了鹿角珊瑚的生长速度三年。
红脚鲣鸟。
结果表明,鸟岛附近的珊瑚吸收的海鸟营养物质提高了珊瑚的生长速度,海鸟营养物质每增加一个单位,珊瑚的生长速度就会加倍。
相比之下,老鼠出没的岛屿附近的珊瑚与远离岛屿的珊瑚具有相似的营养价值,这表明这些营养物质的供应实际上已因鸟类的缺乏而被切断。
科学家们还采取了一种实验方法,以确定更快的生长是否直接归因于营养物质,而不是其他因素,例如不同岛屿之间珊瑚的遗传差异。他们在有老鼠和没有老鼠的岛屿之间移植了一些鹿角珊瑚。
该实验证实是海鸟的存在导致了营养物质的富集。
在岛屿层面,移植到海鸟岛上的珊瑚群落的生长速度是移植到老鼠出没的岛屿上的珊瑚群落的两倍。研究还发现,无老鼠岛屿附近的天然珊瑚群落生长速度更快,与有老鼠出没的岛屿周围的珊瑚相比,生长速度估计快 2.4 倍。
Benkwitt 博士说:“我们已经能够证明海鸟的存在与更快的珊瑚生长之间存在明显的联系。这确实令人兴奋和鼓舞,因为有一种自然的解决方案可以帮助提高珊瑚礁在面对自然灾害时的恢复能力。”一个正在变暖的星球。
海鸟在无鼠岛上空飞行。
“通过恢复海鸟种群,珊瑚可以快速吸收新营养物质的供应并从中受益,我们为期三年的实验表明,这些好处不仅仅是短期的促进作用,而是可以长期持续的。”
研究人员表示,他们的发现进一步证明了越来越多的证据表明热带岛屿上的老鼠入侵对陆地和海洋生态系统造成了生态破坏。
兰卡斯特大学教授兼该研究的首席研究员尼克·格雷厄姆说:“综合起来,这些结果表明,消灭老鼠和恢复海鸟种群可以在重建海鸟营养物质向近岸海洋环境的自然流动方面发挥重要作用,从而促进快速发展。”珊瑚礁的恢复至关重要,因为我们预计气候扰动将会更加频繁。”
海鸟营养物质的环境效益不仅仅是提高珊瑚恢复率。该研究的合著者肖恩·威尔逊博士说:“与有大型海鸟群的岛屿相邻的珊瑚礁上的鱼类生长速度也更快,而且鱼类的总体生物量比有老鼠的岛屿附近的珊瑚礁上的鱼类高出 50%。”澳大利亚海洋科学研究所。
“因此,在有海鸟的岛屿上,鱼类的放牧和生物侵蚀速度要快三倍,这是帮助维持健康珊瑚礁的关键过程。”