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气候减缓情景下新热带海豚栖息地损失减半:圭亚那海豚(Sotalia guianensis)的未来分布预测
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月24日 来源:Ocean & Coastal Management 4.8
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本研究通过整合1987-2023年系统性调查数据,采用CMIP6气候情景(SSP1-2.6/SSP2-4.5/SSP5-8.5)下的物种分布模型(Ensemble SDM),揭示圭亚那海豚栖息地将在2070年收缩23%-46.9%,且现有海洋保护区(MPA)仅覆盖21.6%栖息地。成果为热带海洋哺乳动物保护提供关键科学依据。
在热带海洋生态系统面临前所未有的气候危机背景下,圭亚那海豚(Sotalia guianensis)作为西大西洋特有物种,其生存正遭受海洋变暖、酸化和缺氧的三重威胁。这种体长不足2米的近岸豚类,因其高度特化的栖息地偏好(水温23-27°C的河口区)和有限的迁移能力,成为研究气候变化对热带海洋顶级捕食者影响的理想模型。过去研究多聚焦极地鲸类,而对热带海豚的气候响应认知存在显著空白。
由国内多机构联合开展的研究,通过整合七国历时36年(1987-2023)的9055条观测记录(经空间稀释保留184个独立位点),首次构建了圭亚那海豚全分布区物种分布模型(Species Distribution Model, SDM)。研究采用CMIP6最新气候情景——从乐观减排(SSP1-2.6)到放任发展(SSP5-8.5),结合海岸距离、海表温度(SST)和河口盐度等关键环境变量,通过集成建模技术(TSS=0.8)预测未来栖息地变化。
主要技术方法
研究团队采用系统航测与开放数据库互补的数据采集策略,运用空间稀释法消除采样偏差,构建包含13个环境变量的预测体系。通过生物气候变量筛选(如SSTmean、NO3浓度)和专家知识验证,采用MaxEnt、Random Forest等算法建立集成模型,并利用MPA空间数据库评估保护缺口。
研究结果
Occurrence records
数据覆盖从尼加拉瓜至巴西南部整个分布区,揭示该物种呈现明显的沿岸聚集特征(93%位点距岸<5km),且存在11个离散种群单元,为后续模型提供空间约束基础。
Results
模型显示:当前适宜栖息地仅21.6%位于MPA内,其中严格保护区不足1.8%。至2070年,SSP5-8.5情景下栖息地将萎缩46.9%,主要丧失于赤道附近(巴西东北部、加勒比海岸),残余栖息地碎片化集中于巴西南部城市化海岸。而SSP1-2.6情景可减少53%的栖息地损失(仅23%)。
Discussion
研究发现:1)温度升高导致赤道种群面临"气候挤压"效应;2)现有MPA网络设计未考虑气候驱动的地理转移;3)南部残余栖息地恰与航运密集区重叠,形成"人为-气候"双重胁迫。特别值得注意的是,即使乐观情景下,严格保护区的覆盖率仍将从19%降至14%。
Conclusion
该研究首次量化了气候政策对热带海豚保护的杠杆效应:积极减排(SSP1-2.6)可避免相当于当前分布区23%的栖息地丧失。作者呼吁:1)在MPA设计中纳入气候韧性评估;2)优先保护巴西南部"气候避难所";3)建立跨国的生态廊道体系。成果发表于《Ocean》期刊,为实施《巴黎协定》的生物多样性协同效益提供了实证案例。
这项研究不仅填补了热带海洋哺乳动物气候脆弱性评估的空白,更开创性地证明:全球气候治理的每一个0.1°C温控目标,都直接关联着濒危物种的生存概率。
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