圖 1 珊瑚礁與魚類 來源：國際珊瑚礁學會（ICRI）

珊瑚礁是由數百萬個微小的珊瑚蟲形成的大型碳酸鹽結構，它為數十萬乃至數百萬其他物種提供基礎生存框架和家園。珊瑚礁是地球上最大的生物結構，也是唯一能夠從太空中看到的生物結構。熱帶和溫帶珊瑚礁以一種連接自然和人類系統的方式，支持著人類長期的生存和發展，保護著海洋生物的多樣性。

珊瑚礁上豐富而多樣的生命提供了幾十億人所依賴的生態系統服務。然而，由于過度開發和氣候變化帶來的威脅，其中許多服務正面臨著嚴重的風險，這將進一步破壞生物棲息地并導致生物多樣性枯竭。

在2019年到2022年的四年中，珊瑚礁未來（Reef Futures）項目探索了來自珊瑚礁系統在不同的氣候情景下的五種生態系統服務——生物量、碳循環、養分循環、文化價值和營養價值，以更有效地規劃未來，并設計和實施智能應對氣候變化的管理政策。該國際合作項目由來自18個主要研究機構的海洋專家組成，他們開發了耦合的社會-生態模型，以確定潛在的雙贏方案，讓生物多樣性和淺水珊瑚礁生態系統服務得到保障。

隨著珊瑚礁未來合作項目的結束，以下是該項目的五個重要研究發現：

生物量

傳統上，科學家經常利用現存生物量（standing biomass）的測量值——珊瑚礁上所有魚類的總量，來確定哪些地區需要額外保護或更有效管理以實現可持續漁業。然而，這只提供了關于任意時間點上存在多少魚類的信息。通過珊瑚礁未來項目，人們開發了兩個更具信息量的指標：生物量產量（biomass production），衡量魚類群體在一段時間內可以增加多少生物量；生物量周轉率（biomass turnover），即珊瑚礁生成新魚類生物量的能力。這兩個指標共同提供了對珊瑚礁的復原力、生產力和再生能力更具體的衡量，這可以用來設定未來的智能氣候配額，并制定考慮到變化條件的保護和恢復管理計劃。

法國蒙彼利埃大學（University of Montpellier）的學生Raphael Seguin和他的指導教師、法國國家科學研究中心（French National Centre for Scientific Research，CNRS）的Nicolas Loiseau在珊瑚礁未來項目組同事的支持下，共同對全球1900多個珊瑚礁進行了魚類生物量產量和周轉率的數據分析。根據他們在《自然可持續性》（Nature Sustainability）上發表的研究結果，該團隊提出了三個新的珊瑚礁分類，并根據人為因素和環境因素對這些類別進行建模。這些信息有助于研究人員、從業人員和利益相關者了解生物量產量和生物量周轉率如何塑造全世界的珊瑚礁狀態，哪些珊瑚礁處于危險之中，以及如何更好地保護它們。

碳循環

魚類通過排泄廢物中的碳酸鹽為碳循環做出了重要貢獻。為了更好地理解這一作用的重要性以及碳酸鹽排泄在未來可能發生的變化，由德國萊布尼茨熱帶海洋生態中心（Leibniz Centre for Tropical Marine Research）的Mattia Ghilardi領導的珊瑚礁未來項目團隊發現，魚類所賴以生存的生態系統和環境特征決定了其碳酸鹽排泄速率及其礦物質的組成。**結果顯示，魚類排泄的碳酸鹽量很大程度上取決于其身體質量和腸道的長度。**同一家族的魚類產生的碳酸鹽具有類似的礦物，但這也取決于珊瑚礁的溫度和它們的腸道長度。
這些發現使研究人員能夠更可靠地計算不同珊瑚礁、不同地區和全球魚群體產生的碳酸鹽量。這些信息可用于預測捕撈和氣候變暖等人為因素對魚類在海洋碳循環中所起作用的影響。例如，分析結果表明，選擇性捕撈體型較大的魚類和富含高營養魚類可能會導致其排泄碳酸鹽量大幅減少或排泄碳酸鹽的礦物組成發生變化。

圖 2 珊瑚礁與魚類 來源：UN-WCMC

養分循環

與碳循環一樣，珊瑚礁魚類所排泄的代謝廢物和糞便在養分循環中也是至關重要的，同時，在它們的生長過程中，也會在其體內暫時儲存營養物質。由法國國家科學研究中心（CNRS）和高等研究應用學院（Practical School of Advanced Studies）領導的一個小組評估了魚類的營養回收和營養儲存在世界熱帶珊瑚礁中的差異，并試圖確定這些差異的環境驅動因素。他們使用與飲食、新陳代謝和生長指標，來運行一個生物能模型，預測來自最常見的珊瑚魚科的1100個物種的養分流量。

研究結果表明，魚類的營養循環的所有組成部分在不同的珊瑚礁中是高度可變的。在大多數珊瑚礁上，養分循環至少比養分儲存高五倍，這強調了魚類作為養分來源而并非匯集的作用。

文化價值

人們對美的感知與動物的保護需求之間有什么關系？由法國國家科學研究中心（CNRS）的Nicolas Mouquet領導的團隊進行了一項研究，該研究發表在PLOS Biology上。該團隊在一項在線調查中要求13000人對各種珊瑚礁魚類的照片進行審美評分。他們利用這些數據，結合他們開發的人工智能模型，首次提供了全球范圍內2417個最常遇到的珊瑚礁魚類物種的審美價值。

他們發現，色彩鮮艷的魚類和身體較圓潤的魚類往往被評為最美麗的物種。研究結果還顯示，外觀不太美觀的魚類是生態和進化特異性最高的物種，也是被認為具有威脅的物種。而不那么吸引人的魚類則具有更大的商業利益空間。因此，該研究強調了審美價值與對珊瑚礁魚類進行保護行動間的不匹配。“丑陋”的珊瑚礁魚類實際上最需要保護支持。

圖 3 捕魚 來源：UN-WCMC

營養價值

盡管魚是主要是低收入國家超過10億人的微量營養素的重要來源，但這些依賴魚類資源的人口往往無法獲得當地的魚類資源，因為這些資源多被出口，或者是由外國漁船捕撈后用于出口。在許多情況下，低質量的魚類和魚類產品被進口以滿足當地需求。

蘭卡斯特大學（Lancaster University）的Christina Hicks進行的一項初步研究強調，漁業和食品政策需要關注改善營養，而不是增加食品生產量或出口創收。他們開發了一個魚類營養成分數據庫，用于預測世界漁業的營養物質的可利用性。**該結果提供了5000多種淡水和海水魚種的營養成分信息，并可在全球范圍內免費使用。**科學家、政策制定者、管理者和學者可以利用它來確定當地哪些魚是最有營養的，并需要保護。

圖 4 海底景象 來源：ICRI

珊瑚礁提供了豐富的生態系統服務和無限的潛力。但是，氣候變化、過度捕撈、海洋污染正危及海洋生態，對珊瑚礁構成了巨大威脅。珊瑚白化事件的增加以及珊瑚礁覆蓋面積的減少，警示我們必須采取行動來保護它們。
保護珊瑚礁需要全球共同努力。政府、科學家、非政府組織和社會各界需加強合作來制定和執行有效的保護政策和管理措施。減緩氣候變化、限制過度捕撈、改善海洋污染和推動可持續的海洋資源管理是至關重要的步驟。保護珊瑚礁不僅僅是拯救一個生態系統，更是在保護人類自身的未來。參考文獻：

1. Reef futures. Leibniz. https://www.leibniz-zmt.de/en/research/research-projects/reef-futures.html

2. ICRI, coral reefs and the UN. ICRI. https://icriforum.org/icri-coral-reefs-and-the-un/

3. What can we do to save coral reefs?. ICRI. https://icriforum.org/about-coral-reefs/what-can-we-do-to-save-coral-reefs/

4. Pandolfi, J. M., Connolly, S. R., Marshall, D. J., & Cohen, A. L. (2011). Projecting coral reef futures under global warming and ocean acidification. Science, 333(6041), 418–422. https://doi.org/10.1126/science.1204794

編譯：王家欣

審核：Samantha

編輯：Tommy

來源: 中國綠發會