南安普顿大学的一项新研究揭示了气候变化在一种称为“热带化”的相对较新的全球现象中对海洋环境的影响。

研究称由于海水温度上升全球海洋生物正在迁移

在海洋中，随着海水温度上升，热带物种正在从赤道向两极迁移。与此同时，由于气温过高，温带物种正在消退，它们面临着对栖息地的日益激烈的竞争，以及新的掠食者的到来等因素。

这种被称为热带化的海洋生物大规模移动正在改变我们海洋的生态景观，并对生态系统、生物多样性以及潜在的全球经济造成一系列后果。

该研究的发布恰逢COP28开幕，全球政策制定者齐聚一堂，承诺应对全球变暖的影响。研究人员表示，我们需要更好地了解热带化的后果，以预测其发展、应对其影响并协助保护工作，以保护世界各地的生物多样性。

近年来，气候变化改变了影响物种扩散的物理因素，例如分隔热带/亚热带和温带地区的洋流。这些暖水边界流的加热速度比全球海水平均速度更快，促进了物种向极地的移动，并加强了温带物种的退缩。

这一过程的第一个例子是在地中海发现的，由于存在的热带物种的增加，现在被认为是“热带化热点”。从那时起，全球中纬度地区就出现了热带化现象。

南安普顿大学研究员、该论文的主要作者卡罗琳娜·扎尔兹尼(KarolinaZarzyczny)表示：“热带化正在对物种、群落和整个生态系统产生多种生态和进化后果，并有可能改变全球多样性模式。

“过去二十年进行的研究主要集中在生态影响上，这意味着我们对其进化后果的理解是有限的。鉴于生态学和进化相互作用的密切程度，需要制定一项涉及监测和行动的综合战略，并将遗传和进化研究与我们所看到的生态变化对于更好地了解热带化的驱动因素和后果至关重要。”

我们的理解存在差距

发表在《生态学与进化趋势》上的这项研究是对过去20年发表的文献的广泛回顾。这是让科学界认识到我们对这个问题理解上的差距的第一步。

苏珊·威廉姆斯博士说：“尽管热带、亚热带和温带地区物种的丰度、分布和存在已被多次记录，但人们对新物种共同生活后的长期进化后果缺乏了解。”自然历史博物馆的科学助理和该论文的合著者。

“回答有关物种如何进化以及如何与环境相互作用的问题需要采用多种方法，包括历史记录，当然还有博物馆藏品。博物馆的科学数据和标本，无论是数字化的还是实物的，都是研究热带化的关键基线信息”。

进化的后果

鉴于生态学和进化相互作用的密切程度，改变物种相互作用可能会导致新特征或行为的进化。例如，南安普顿大学副教授菲尔·芬伯格博士最近领导的一项研究表明，温带火山藤壶已经开始“弯曲”，以抵御墨西哥下加利福尼亚半岛沿线范围不断扩大的热带掠食者。

同样，据记录，范围扩大的热带雀鲷和温带珊瑚鱼改变了它们的摄食和社会行为，以实现共存。

其他进化后果可能包括耐热性更强的物种的繁殖，或者随着温带物种的消退而导致独特遗传多样性的丧失。遗传多样性的这种减少可能会产生问题，因为它可能会影响物种适应未来压力的能力。

社会经济影响

这种现象不仅是一个生态问题，也是一个问题。它还带来重大的社会经济影响，但并非所有影响都是负面的。

卡罗琳娜在研究过程中注意到盐沼被红树林主导的生态系统所取代的情况。红树林比它们正在取代的温带盐沼具有更强的碳捕获能力，这对于减少大气中的CO2水平可能是一个好消息。

此外，由于潜水旅游业的增加，预计珊瑚群落的扩张将对当地经济产生积极影响。也就是说，由于热带化而扩大的珊瑚群落往往是同一物种，因此无法提供与传统珊瑚礁相同的栖息地多样性。

在这次广泛的审查中，参与的科学家呼吁采取紧急行动，解决研究不足的地区(例如非洲和南美洲的热带温带地区)，以全面了解热带化可能产生的驱动因素和复杂后果，以及我们如何应对可以开始减慢其进程。

对话努力

南安普顿大学副教授、该论文的合著者菲尔·芬伯格博士说：“帮助减轻热带化负面影响的一种方法是在正在经历热带化的地区建立海洋保护区网络。在这些保护区中，我们将能够更好地消除气候引起的影响之外的其他影响，例如捕捞压力和栖息地退化。

“然后我们可以给物种一个适应热带化的机会，直到我们可以采取更实质性的行动来减缓全球变暖。”

研究人员需要对正在经历热带化的生态系统进行更多监测，以更好地了解热带化的驱动因素和动态。为此，研究人员需要来自各种来源的大量数据，例如渔业捕捞记录、公民科学项目和现代生物多样性调查。未来的研究还可以使用尖端监测技术来检测热带化地区环境中海洋生物的DNA(称为eDNA)。