摘要
气候避难所——缓冲环境变化的区域——对于海洋保护和渔业管理日益重要,但确定其位置和范围仍然具有挑战性。我们开发了一个框架,利用描述温度诱导应激的既定生态和生理概念来绘制潜在的热避难所——预期对热应激具有韧性的区域。我们的框架使用三种互补方法分析每日温度记录并量化各地点的相对热应激。我们将此应用于南加州大型海洋生态区下加利福尼亚(墨西哥)1200 公里海岸线上具有重要经济价值的绿鲍(Haliotis fulgens)。使用沿海岸线间隔 1 公里分布的 1186 个地点的卫星海表温度数据,并通过原位验证转换为底层水温,我们基于以下几点计算了相对热应激:(1) 短期温度变异性,因为快速变化引起的应激可能超过适应能力;(2) 暴露于热极端,因为持续的高温暴露会诱发热应激;以及 (3) 长期温度偏差,因为极冷和极热条件可能不是生物表现的最佳状态。每种方法揭示了不同的空间模式,相对应激从单个海湾(< 10 公里)到区域梯度(> 500 公里)变化巨大。尽管存在差异,18% 的海岸线(1186 个地点中的 213 个)在所有三种定义下均表现出持续的低相对应激,集中在北纬 28°以北。另外 28% 符合两种定义的低应激标准,横跨北纬 28°至 32.5°。为了评估稳健性,我们使用了纳蒂瓦达岛(Isla Natividad)18 年的单位努力量渔获量(CPUE)渔业数据。暴露于热极端(应激定义 2)最好地解释了鲍鱼渔获模式,解释了 61% 的方差。结果表明,避难所的识别关键取决于如何定义热应激,然而多种定义下的共识区域为在海洋变化加速的时代确定气候适应性海洋管理的稳健目标提供了一般性框架。
利益冲突
作者声明没有利益冲突。
数据可用性声明
本研究使用的卫星推导海表温度数据来自美国国家海洋和大气管理局(NOAA)海岸监视环境研究部数据访问项目(ERDDAP; https://coastwatch.pfeg.noaa.gov/erddap/index.html)。MODIS Aqua SST 数据公开可用且免费下载。由部署在 17 个验证地点的原位温度记录器(miniDOT 传感器)推导出的底层温度数据用于模型校准,但由于墨西哥下加利福尼亚合作社区的限制,目前不公开提供。然而,经验证的海表温度到底层温度转换方法及所有 1186 个沿海地点的转换后温度时间系列已上传至 Dryad(DOI: https://doi.org/10.5061/dryad.w3r22815t)。纳蒂瓦达岛的鲍鱼单位努力量渔获量(CPUE)数据由 FEDECOOP(下加利福尼亚渔业合作社区域联合会)提供。我们重新调整了手稿中使用的保密原始单位努力量渔获量数据,以保护墨西哥渔业合作社的数据机密性。所有热应激计算脚本(定义 1、2 和 3)、纳蒂瓦达岛重新调整后的 CPUE 数据以及统计分析脚本均可在此存储库中获取:https://doi.org/10.5061/dryad.w3r22815t。所有 1186 个地点的处理后热应激数据(三种定义各自的相对热应激值,归一化至 0-1 刻度,以及低应激避难所分类)也存档于此。显示热避难所空间分布的汇总地图和 GIS 图层也包括在此存档中。


