研究表明世界各地珊瑚礁的生物多样性如何随深度变化
在今天发表在Current Biology上的一篇论文中，来自加州科学院的研究人员希望珊瑚礁 计划，以及来自圣保罗大学、圣埃斯皮里图联邦大学和Instituto Nacional da Mata Atlântica 表明，中光珊瑚礁的功能与其较浅的珊瑚礁有很大不同，并且不太可能为试图逃避气候变化导致的海洋表面变暖的浅水鱼类提供避难所。
该研究基于在太平洋和大西洋各地进行的数百次潜水，总计超过 1000 小时的水下潜水，研究人员收集了前所未有的大量数据，了解从浅滩到深海等不同深度的珊瑚礁上出现的物种。地表以下 100 到 500 英尺(30 到 150 米)之间的弱光中间光区。
“我们的研究结果证实，中光生态系统不一定是逃离变暖水域的浅层鱼类的避难所，”鱼类学学院馆长兼珊瑚礁希望联合主任 Luiz Rocha博士 说。“这些更深的珊瑚礁似乎已经饱和，这意味着大多数新来的物种可能生存的生态位已经被在深度不同的环境条件下进化的物种所填补。”
珊瑚礁是地球上最具活力和生命力的生态系统之一，支撑着全球四分之一的海洋生物和超过 10 亿人的生计。因此，更好地了解珊瑚礁生物多样性——更广泛的生态系统健康和对气候变化等压力因素的恢复能力的指标——对于为地球上的生命创造繁荣、可再生的未来至关重要。
对于浅礁，科学家们早就知道，当你远离珊瑚三角洲——包括印度尼西亚、菲律宾、巴布亚新几内亚和澳大利亚北部在内的一片特别多样化的海洋——珊瑚、鱼类和无脊椎动物物种的数量就会减少. 然而，直到现在，还没有人知道同样的模式是否适用于更深的珊瑚礁。
“我们关于珊瑚礁生物多样性的大部分知识都基于浅滩，”该研究的共同主要作者 Hudson Pinheiro 博士说，他是圣保罗大学海洋生物学中心的生物学家和学院研究员。“但当我们下沉一点点时，我们会发现一切都变了。我们自认为了解的关于珊瑚礁聚集规则的一切——解释特定生态系统中哪些物种或生物群生存和繁衍的生态压力——随着深度的变化而变化。”
“我们发现，从针对浅水区的研究中确定的对这些生物多样性模式的许多强烈影响似乎对更深的中光珊瑚礁的影响要小得多，”生态学家和共同主要作者 Chancey MacDonald 博士说，他是研究时的学院博士后研究员。“这意味着无论离珊瑚三角有多远，鱼类多样性的变化要小得多，你越往珊瑚礁深处走。这表明，形成珊瑚礁鱼类群落的进化和环境过程对于中光珊瑚礁可能不同于我们通常研究的浅水珊瑚礁。”
对于研究人员来说，这一发现表明浅层和深层珊瑚礁之间存在强大的生态过滤器，可以防止浅水物种在面对气候变化时寻找更冷、更深的珊瑚礁。他们总结说，这些发现为将珊瑚礁的海洋保护扩展到更深的深度提供了强有力的理由。
“我们需要将深海珊瑚礁纳入世界各地正在进行的无数珊瑚礁保护计划，”Pinheiro 说。“中光珊瑚生态系统是独特的、脆弱的，需要保护。我们不能指望深海珊瑚礁成为浅海物种未来的栖息地，反之亦然。正如我们在这项研究中所展示的那样，它们在很多方面都非常不同。”
为收集数据，研究人员使用称为循环呼吸器的专门潜水装备进行了横断面——在固定区域进行生物多样性调查，以便标准化在不同时间进行的观察。给潜水员的气体。
“不用说，在这样的深度进行横断面是一项艰苦的工作，”Pinheiro 说。“在努力生存的同时，详细记录你看到的物种是身心上的负担。”
由于深度困难，在每个站点进行的调查数量会根据环境条件(例如意外水流)而略有不同。因此，研究人员还花费了无数时间进行统计分析，以揭示并确保研究结果的准确性。
“研究深层珊瑚礁环境，通常是第一次，会带来很多复杂性和不确定性，”MacDonald 说。“这自然使位置和深度之间的完全平衡采样变得非常困难。为了克服这个问题，我们对每个位置和深度范围的相等面积的随机调查组合进行了数千次二次抽样，以对物种组合及其生态驱动因素做出可靠的估计。”
尽管存在所有这些挑战，研究人员表示，增加我们对珊瑚礁的了解并提供迄今为止关于这些生态系统的生物多样性如何随深度变化的最全面的观察是非常值得的。
“大约 20% 的珊瑚礁鱼类完全记录在中光带，”Rocha 说。“然而，在许多方面，它们仍然是个谜。我们必须继续了解和倡导这些令人难以置信的深海珊瑚礁。”
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