计算机建模程序有助于珊瑚礁保护工作

不列颠哥伦比亚大学奥肯那根分校的一组研究人员开发了一种计算机建模程序，可以帮助科学家预测气候损害和最终恢复计划对世界各地珊瑚礁的影响。

布鲁诺·卡图兰博士表示，这是应对气候变化的关键一步，气候变化正在杀死许多珊瑚物种并导致整个珊瑚礁生态系统的崩溃。 尽管如此，珊瑚礁极其复杂，因此很难研究它们的破坏和再生的影响。

现实世界实验的问题

现实世界的实验并不实用，因为它们需要研究人员操纵和破坏大面积的珊瑚礁、珊瑚群和食草动物种群。 然后，他们需要监测几年内的任何结构变化和多样性。

Carturan 博士最近完成了 Irving K. Barber 理学院的博士研究。

“不用说，进行会扰乱天然珊瑚礁的实验是不道德的，应该避免，而使用大型水族馆根本不可行，”卡图兰博士说。 “由于这些原因，从未进行过此类实验，这阻碍了我们预测珊瑚多样性和珊瑚礁相关恢复能力的能力。”

Caturan 博士的最新研究发表于 生态与进化前沿.

创建珊瑚群落

他使用模型创建了 245 个珊瑚群落，每个珊瑚群落都有一组独特的九个物种，占地 25 平方米。 这些模型旨在代表珊瑚群落和不同种类的藻类，它们在受到气候影响的同时一起生长、竞争和繁殖。

Caturan 博士表示，模型的所有关键组成部分（包括物种特征）均来自 800 个不同物种的现有真实数据。

在测量每个模型珊瑚礁的恢复力之前，该团队模拟了各种场景，例如强海浪或酷热。 他们记录了干扰发生十年后的任何损害、恢复时间和栖息地的质量。

这些模拟和情景使团队发现，更多样化的群落最具复原力，这意味着它们能够更好地从损害中恢复，并且在干扰发生 10 年后拥有更好的栖息地质量。

“更加多样化的群落更有可能拥有某些对恢复能力非常重要的物种，”卡图兰博士说。 “这些物种具有特殊的特征——它们形态复杂、具有竞争力并且具有良好的恢复能力。 当存在于群落中时，这些物种在干扰后维持甚至提高了栖息地的质量。 相比之下，没有这些物种的群落最终往往以有害藻类为主。”

他还表示，珊瑚多样性决定了珊瑚礁的强度和未来的健康状况。

“我们研究的独特之处在于，我们的结果适用于世界上大多数珊瑚群落。 通过测量超过 245 个不同珊瑚群落的多样性对复原力的影响，多样性的跨度可能与大多数珊瑚礁中发现的实际珊瑚多样性重叠。”

这项新研究还提供了一个成功管理这些生态系统的框架，并通过揭示如何通过具有互补性状的已建立物种群落来管理珊瑚群落的恢复力，从而协助珊瑚礁恢复。

卡图兰博士总结道：“有一天我们可能会失去这些重要物种，这是一个非常真实且令人悲伤的结论。” “我们的模型可以用来进行实验，或许可以确定这些物种的消失是否可以通过其他一些更具抵抗力的物种来补偿，从而防止珊瑚礁最终崩溃。”