塞舌爾群島由115個島嶼組成,分布在西印度洋的海域。這些島嶼被珊瑚環繞,形成了豐富多樣的生態系統。珊瑚礁由無脊椎動物群落形成,這些動物構建了堅硬的骨骼,并以各種形式生長。這些復雜的熱帶珊瑚礁支撐著海洋中三分之一的物種,還為數百萬人的生計提供了保障。在塞舌爾等小島嶼發展中國家,人們對珊瑚礁的依賴尤為嚴重,因為這些國家大部分人生活在珊瑚礁系統附近,缺乏其他生活方式的選擇。
澳大利亞大堡礁?綠會融媒·海洋與濕地工作組(圖文無關)
然而,隨著氣候變化加劇,海洋溫度升高,珊瑚礁面臨著前所未有的威脅。海洋熱浪的頻繁發生導致珊瑚大面積死亡,使其難以恢復。雖然減少溫室氣體排放是解決這一問題的唯一長期辦法,但有效的海洋管理可以為珊瑚礁的恢復贏得寶貴時間。
受損珊瑚礁恢復的方法之一是持續供應珊瑚幼蟲。雖然成年珊瑚附著在海床上不能移動,但珊瑚幼蟲卻能在海洋中自由漂浮。因此,珊瑚幼蟲可以被洋流帶到很遠的地方。雖然一些珊瑚礁相對孤立,但有些珊瑚礁之間的聯系緊密,成為許多其他珊瑚礁的幼蟲來源。優先保護這些源珊瑚礁,可能會提高更廣泛地區珊瑚的恢復能力。
最近的這項研究中,通過利用種群遺傳學和計算機建模,繪制了整個塞舌爾群島的珊瑚礁連接圖。盡管許多島嶼地處偏遠,但遺傳學和建模方法都表明,這些偏遠珊瑚礁之間的連通性很高,洋流將幼蟲穿梭于群島之間。此外,研究團隊還開發了一個互動網絡應用程序,幫助海洋管理者了解這些聯系。
珊瑚超級高速公路
水流在一對珊瑚礁之間運送珊瑚幼蟲,那么這些珊瑚礁就是相連的。繪制這些連接圖能夠幫助設計出更有效的管理策略。有些珊瑚似乎對較高的溫度有更強的適應能力,而連通性可能會讓小珊瑚將具有這種適應能力的基因引入其他珊瑚礁。
珊瑚幼蟲非常小,通常直徑不到一毫米,因此無法對其進行遠距離直接追蹤。為了量化珊瑚礁的連通性,只能使用間接方法。其中一種方法是使用不同珊瑚礁中珊瑚的DNA,分析它們在基因上的相似程度。它們越相似,連通性可能就越大。
在洋流數據和生物學的幫助下,研究人員還通過計算機模擬來預測珊瑚礁之間珊瑚幼蟲的遷移情況。
由于塞舌爾群島的許多珊瑚礁都非常偏遠,人們可能會認為它們之間的連通性很低。然而,研究結果表明情況并非如此。
為了繪制整個群島的連接圖,研究人員分析了塞舌爾群島12個島嶼上241個珊瑚群落的DNA,發現了遙遠的成對島嶼之間最近存在連接的證據。例如,盡管相隔1000多公里的海洋,但世界遺產阿爾達布拉環礁(Aldabra atoll)上許多珊瑚的DNA與塞舌爾人口最多的馬埃島(Mahé)上的珊瑚有很強的相似性。
通過計算機模擬,可以深入了解塞舌爾偏遠島嶼之間的緊密聯系是如何產生的。雖然塞舌爾群島的內部島嶼(人口稠密)通常被東向洋流包圍,但洋流的擺動(類似于大氣中的天氣系統)會將一些小珊瑚帶到南方。這樣,它們就能進入急速的西向洋流,從而有效地將它們送往塞舌爾西南部的偏遠島嶼,如阿爾達布拉島。
來自阿爾達布拉的珊瑚幼蟲被這股洋流推向更遠的西方,遠離塞舌爾,飛向東非。因此,阿爾達布拉島可能是整個東非數千公里珊瑚礁的珊瑚幼蟲來源。
未來工作與管理策略
這項研究以及應用程序的開發將有助于有效管理珊瑚礁,如開發和維護海洋保護區。令人驚訝的是,陸地上的干預措施也能幫助脆弱的珊瑚礁。例如,清除老鼠可以恢復海鳥的活動,從而改善近岸水域的養分,大大增加珊瑚的生長和魚類的生物量。然而,消滅海鼠的成本極高。珊瑚連通性數據可以幫助塞舌爾這樣的國家決定在哪些地方投資這些高成本的行動,以最大限度地提高對珊瑚礁的積極影響。
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編譯 | LYJ
審核 | Sara
排版 | 綠葉
參考資料略
來源: 海洋與濕地