如何使用海洋生态系统模型改进气候变化影响预测

数百万人依靠海洋获取食物和收入。政府间气候变化专门委员会最近的一份报告指出，本世纪至少有 83% 的海洋表面将继续变暖，这将对生活和生计产生负面影响。此外，一项包括 LSU 研究在内的新国际研究发现，更高分辨率的数据对于预测海洋变暖将如何影响各种海洋物种和生态系统至关重要。

该研究表明，虽然海洋生态系统模型是用于了解气候变化如何影响未来海洋食物网和渔业的关键工具，但这些模型如何代表推动海洋生态系统对气候变化做出反应的关键过程却大相径庭。这些研究人员认为，这种不确定性可能会导致模型低估未来气候变化对世界海洋生态系统的影响。

LSU 科学家 Cheryl Harrison 协调了来自、澳大利亚、欧洲和加拿大的 23 名国际研究人员的团队，他们为海洋气候变化影响预测撰写了这篇具有里程碑意义的论文。她是路易斯安那州立大学海岸与环境学院海洋学与海岸科学系以及路易斯安那州立大学计算与技术中心的助理教授。

“气候变化下海洋生态系统和渔业影响的全球海洋模型是一个相对较新的研究领域，对于理解气候变化的社会和保护影响非常重要。这项研究旨在提高对各种海洋环境的主要差异的理解。生态系统模型以及它们如何通过分离出有关鱼类如何响应温度变化和可用食物量的数据来工作，”哈里森说。

研究人员探索了海洋动物如何在来自渔业和海洋生态系统模型比对项目或 FishMIP 的八个全球海洋生态系统模型中应对气候变化。虽然本研究中的模型普遍表明，随着海洋变暖，气候变化将导致世界海洋动物种群减少，但由于温度控制的生物和生态系统过程数量众多，温度影响的幅度和细节尚不确定。这意味着这些模型可能低估了海洋变暖对渔业的影响。

“此外，海洋生态系统模型如何响应气候变化在很大程度上取决于对气候模型中用于代表鱼类食物的最佳变量的假设，”哈里森说。“有些人使用新生长的海藻，而另一些人则着眼于生物量的总量或更复杂的配方。然而，新的生长和生物量对气候变化的反应非常不同，主要是由于变暖时‘海洋的热带化’，这是海洋等同于荒漠化。在热带地区，生长更多但周转更多，支持更大生物的生物量更少。这些差异在海洋生态系统响应中被放大。”

本研究迈出了调和这些差异的第一步。根据该研究的主要作者、昆士兰科技大学数学科学学院的 Ryan Heneghan 的说法，他们计划将他们的结果用作全球科学界的路线图，以增加对现在和未来世界海洋生态系统的了解。

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