Ilmu Kelautan - Karang Terhadap Perubahan Iklim
Respon fisiologis Banyak di masa kini terumbu karang terhadap perubahan iklim diartikan sebagai konsisten dengan lenyapnya dekat terumbu moderen global karena efek massa tahunan pemutihan, karbonat pembubaran, dan tidak cukup waktu untuk menangapi evolusi besar. muncul bukti untuk variabilitas dalam respon kalsifikasi karang terhadap pengasaman variasi, geografis dalam pemutihan kerentanan dan pemulihan, respon terhadap perubahan iklim masa lalu, dan tingkat potensi adaptasi yang cepat pemanasan mendukung skenario alternatif di mana degradasi terumbu terjadi dengan temporal yang lebih besar dan heterogenitas spasial dari proyeksi saat ini menyarankan. Mengurangi ketidakpastian dalam proyeksi terumbu karang berjangka membutuhkan peningkatan pemahaman tanggapan masa lalu dengan perubahan iklim yang cepat; fisiologis tanggapan terhadap faktor berinteraksi, seperti suhu, pengasaman, dan nutrisi, dan biaya dan kendala yang dikenakan oleh aklimatisasi dan adaptasi.
Terumbu karang menempati sebagian kecil dari lautan dunia belum pelabuhan sangat tidak proporsional jumlah keanekaragaman hayati. Lebih dari 450 juta orang dari 109 negara tinggal dekat dengan terumbu karang, yang memberikan penting sumber barang dan jasa ekosistem untuk komunitas ini. Tapi terumbu menderita degradasi dari kegiatan manusia yang terkait dengan eksploitasi berlebihan dan polusi pada seratus dengan skala milenium (1)-degradasi yang memiliki dipercepat selama masa lalu ~ 50 tahun (2). global
pemanasan dan pengasaman laut (OA) yang peracikan ancaman-ancaman. Memang keanekaragaman hayati, masa lalu krisis di ekosistem terumbu yang muncul bertepatan dengan episode pemanasan global cepat dan OA (3). Beberapa terakhir proyeksi masa depan terumbu karang adalah bahwa hari ini, pemanasan berkelanjutan dan OA akan menyebabkan cepat, kerugian dramatis, dan berskala global terumbu karang (4-9). Misalnya, mengurangi air laut ion karbonat (CO32 -) konsentrasi karena meningkatnya CO2 di atmosfer diperkirakan ntuk menurunkan tingkat kalsium karbonat (CaCO3) produksi oleh karang sehingga, dalam beberapa dekade, tingkat erosi karang akan melebihi tingkat terumbu akresi di banyak daerah tropis dan subtropis [misalnya, (5, 10, 11)
Di sini, kami merangkum bukti terbaru untuk respon masa lalu, sekarang, dan prediksi
terumbu karang terhadap perubahan lingkungan, dengan penekanan pada peningkatan suhu yang cepat dan OA dan mereka efek pada karang pembentukan terumbu, yang
menyediakan banyak kerangka habitat dan kompleksitas struktural atas mana semua organisme terumbu bergantung. Pengetahuan baru ini menegaskan bahwa terumbu karang, setidaknya saat ini terstruktur, memang terancam oleh perubahan iklim tetapi saat proyeksi berskala global runtuhnya terumbu dalam beberapa dekade mendatang mungkin melebih-lebihkan
kecepatan dan homogenitas spasial dari penurunan. Kami menyimpulkan dengan mempertimbangkan implikasi dari pemahaman yang lebih dalam efek perubahan iklim dan OA bersama antropogenik lainefek, seperti pengembangan pesisirdan penebangan hutan, untuk konservasi dan pengelolaan terumbu karang selama abad berikutnya.
Terumbu Karang Respon untuk Perubahan Global Masa lalu
Perubahan jangka panjang di atmosfer bumi dan lautan melakukan kontrol yang cukup selama biotik omset dan evolusi melalui sejumlah variabel, termasuk suhu permukaan laut (SST),
permukaan laut, dan negara mineral saturasi (dikenal sebagai W) (Gbr. 1). Misalnya pemusnahan, tidak proporsional taksa aragonitic atau lebih tinggi dari calcitic suhu dan pH lebih rendah selama kepunahan massal (12) substansial dipengaruhi kalsifikasi di lautan sebagai keanekaragaman hayati pulih (12, 13). Jangka panjang kondisi mapan kondisi atmosfer tinggi PH laut CO2 dan rendah pada dasarnya dipisahkan
dari Warag (gbr. S1A) karena lambat negatif geokimia masuk, yang meningkatkan alkalinitas, terutama kalsium ketersediaan (terutama disebabkan oleh batuan meningkat pelapukan terkait dengan CO2 tinggi). Dengan demikian, karang perairan dangkal tropis organisme ada sepanjang masa 540 juta tahun Fanerozoikum, melalui periode suhu > 7 °C lebih tinggi dari hari ini, dan di bawah Kondisi CO2> 6000 bagian per juta (ppm) (14), lebih dari 20 kali lebih besar dari tingkat praindustri (Gambar 1). Berbeda dengan jangka panjang kondisi mapan kondisi, peningkatan pesat dalam CO2 terjadi terlalu cepat untuk masukan tersebut dan menyebabkan simultan penurunan Warag (15) (gbr. S1B). seperti keberangkatan aremore sejalan dengan yang tampaknya belum pernah terjadi sebelumnya laju kenaikan CO2 yang terjadi sekarang, yang akan membutuhkan sebuah milenium skala jeda waktu sebelum rockweathering mengembalikan kondisi mapan saturasi negara (15).
Comparably cepat penurunan Warag selama sebelumnya interval geologi belum didokumentasikan (16), sehingga terumbu karang menghadapi kondisi tersebut tidak dapat diprediksi dari urutan fosil. Namun, terumbu telah menderita lima episode parah, berskala global hilangnya keanekaragaman hayati atau penghentian pertumbuhan karang, disebut "Terumbu krisis" (3) dari waktu ke waktu geologi. Keempat paling krisis terumbu terakhir bertepatan dengan OA bersama dengan pemanasan global yang cepat, termasuk dua dari "Big 5" kepunahan massal Fanerozoikum pada akhir- Permian 251 juta tahun yang lalu (Ma) dan akhir Triassic (200 Ma) (3) (Gbr. 1). Analisis fisiologi disimpulkan korban dibandingkan yang selamat dari krisis ini biotik poin yang penting peran untuk peningkatan yang cepat pada OA (12). Lain episode OA meningkat seperti Aptian Samudera Anoxic
Acara (OAE1a, sekitar 120mA) terjadi pada skala waktu yang lebih karbonat jenuh negara baik-baik buffered[> 10.000 tahun (16)], sehingga adanya penurunan terumbu menyediakan terbatas informasi tentang konsekuensi perubahan iklim hadir untuk karang terumbu karang. Krisis terbaru terumbu, Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM; 55,8 Ma), ditandai oleh kenaikan SST cepat dan serupa rangka ofmagnitude ofCO2 peningkatan sebagai ini, mungkin terdiri dari CO2 rilis di pulsa beberapa lebih 1 sampai 10 1 ribu tahun (gbr. S1B). Meskipun ditandai pergeseran fauna di benua karbonat platform, dari karang-alga terumbu ke terumbu yang didominasi oleh besar foraminifera bentik, telah dikaitkan dengan acara ini (17), terumbu kumpulan dalam setidaknya satu samudera pengaturan yang tidak terpengaruh (18). Dengan demikian, keseluruhan bukti dari catatan fosil menunjukkan bahwa tingkat perubahan sangat penting
untuk menentukan hasil ekologi, bahwa terumbu yang paling rentan ketika cepat peningkatan SSTand CO2 terjadi bersamaan dengan penurunan Warag, dan bahwa setidaknya beberapa terumbu memiliki menunjukkan ketahanan yang lebih besar untuk cepat masa lalu pemanasan dan pengasaman dari sebelumnya pikir.
Sejak GlacialMaximum terakhir (LGM) [~ 20 ribu tahun yang lalu (ka)], tiba-tiba perubahan suhu global telah terjadi berulang kali (19), terutama antara 15 dan 10 ka, yang memiliki terpengaruh tropis SST (20). Bukti dari resolusi tinggi catatan proxy yang menunjukkan bahwa SST tropis memiliki potensi untuk berulang kali pemanasan lebih seratus tahun untuk Seribu waktu sisik (21, 22), di satu lokasi di sebanding dengan yang diproyeksikan untuk kedatangan tarif abad [gambar 2 di (23)] Tak satu pun dari LGM pasca. episode pemanasan tampaknya telah terputus terumbu pertumbuhan, yang substansial seluruh tropis lautan hingga penghentian
Holosen kenaikan muka laut sekitar 6 ka (24). Namun, selama ini, SST yang lebih dingin dari mereka hari ini, tidak ada perubahan yang cepat dalam rumah kaca gas atau pH sebanding dengan saat ini, sedang berlangsungperubahan iklim, dan tingkat CO2 masih berada di bawah 330 ppm.
Ekologi Responses untuk Meningkatkan SST yang sedang berlangsung
Terumbu karang sangat sensitif terhadap meningkatnya suhu karena pembangun kerangka utama, karang Scleractinia, mengalami kerusakan di mereka simbiosis dengan zooxanthellae ketika suhu adalah anomali tinggi. Ini "pemutihan karang" (sehingga disebut karena karang menjadi putih sebagai zooxanthellae hilang), mengurangi kinerja karang host, yang menerima sebagian besar karbon organik dari Simbion tersebut. Misa pemutihan peristiwa, ketika sebagian besar pemutih kumpulan karang, telah menjadi lebih sering dan luas dalam beberapa tahun terakhir ini.
dekade (25). Peristiwa ini sering dikaitkan dengan kematian yang tinggi (26) dan koloni depresi pertumbuhan dan reproduksi antara korban (27). Dalam masyarakat, ada baik variasi taksonomi (28, 29) dan dalam-spesies heterogenitas dalam pemutihan kerentanan (29). karena tingkat variabilitas dalam pemutihan ambang batas itu sendiri bervariasi di antara spesies, perbedaan taksonomi dalam pemutihan severitymay bervariasi antara peristiwa pemutihan. Banyak karakteristik karang host memiliki potensi untuk memberikan perbedaan dalam pemutihan kerentanan, dan karakteristik ini bervariasi secara substansial dalam dan di antara jenis karang (30, 31). Beberapa spesies karang juga pelabuhan berbagai strain dari zooxanthellae, yang memberikan kerentanan diferensial semesta alam mereka untuk pemutihan (32).
Terumbu karang menempati sebagian kecil dari lautan dunia belum pelabuhan sangat tidak proporsional jumlah keanekaragaman hayati. Lebih dari 450 juta orang dari 109 negara tinggal dekat dengan terumbu karang, yang memberikan penting sumber barang dan jasa ekosistem untuk komunitas ini. Tapi terumbu menderita degradasi dari kegiatan manusia yang terkait dengan eksploitasi berlebihan dan polusi pada seratus dengan skala milenium (1)-degradasi yang memiliki dipercepat selama masa lalu ~ 50 tahun (2). global
pemanasan dan pengasaman laut (OA) yang peracikan ancaman-ancaman. Memang keanekaragaman hayati, masa lalu krisis di ekosistem terumbu yang muncul bertepatan dengan episode pemanasan global cepat dan OA (3). Beberapa terakhir proyeksi masa depan terumbu karang adalah bahwa hari ini, pemanasan berkelanjutan dan OA akan menyebabkan cepat, kerugian dramatis, dan berskala global terumbu karang (4-9). Misalnya, mengurangi air laut ion karbonat (CO32 -) konsentrasi karena meningkatnya CO2 di atmosfer diperkirakan ntuk menurunkan tingkat kalsium karbonat (CaCO3) produksi oleh karang sehingga, dalam beberapa dekade, tingkat erosi karang akan melebihi tingkat terumbu akresi di banyak daerah tropis dan subtropis [misalnya, (5, 10, 11)
Di sini, kami merangkum bukti terbaru untuk respon masa lalu, sekarang, dan prediksi
terumbu karang terhadap perubahan lingkungan, dengan penekanan pada peningkatan suhu yang cepat dan OA dan mereka efek pada karang pembentukan terumbu, yang
menyediakan banyak kerangka habitat dan kompleksitas struktural atas mana semua organisme terumbu bergantung. Pengetahuan baru ini menegaskan bahwa terumbu karang, setidaknya saat ini terstruktur, memang terancam oleh perubahan iklim tetapi saat proyeksi berskala global runtuhnya terumbu dalam beberapa dekade mendatang mungkin melebih-lebihkan
kecepatan dan homogenitas spasial dari penurunan. Kami menyimpulkan dengan mempertimbangkan implikasi dari pemahaman yang lebih dalam efek perubahan iklim dan OA bersama antropogenik lainefek, seperti pengembangan pesisirdan penebangan hutan, untuk konservasi dan pengelolaan terumbu karang selama abad berikutnya.
Terumbu Karang Respon untuk Perubahan Global Masa lalu
Perubahan jangka panjang di atmosfer bumi dan lautan melakukan kontrol yang cukup selama biotik omset dan evolusi melalui sejumlah variabel, termasuk suhu permukaan laut (SST),
permukaan laut, dan negara mineral saturasi (dikenal sebagai W) (Gbr. 1). Misalnya pemusnahan, tidak proporsional taksa aragonitic atau lebih tinggi dari calcitic suhu dan pH lebih rendah selama kepunahan massal (12) substansial dipengaruhi kalsifikasi di lautan sebagai keanekaragaman hayati pulih (12, 13). Jangka panjang kondisi mapan kondisi atmosfer tinggi PH laut CO2 dan rendah pada dasarnya dipisahkan
dari Warag (gbr. S1A) karena lambat negatif geokimia masuk, yang meningkatkan alkalinitas, terutama kalsium ketersediaan (terutama disebabkan oleh batuan meningkat pelapukan terkait dengan CO2 tinggi). Dengan demikian, karang perairan dangkal tropis organisme ada sepanjang masa 540 juta tahun Fanerozoikum, melalui periode suhu > 7 °C lebih tinggi dari hari ini, dan di bawah Kondisi CO2> 6000 bagian per juta (ppm) (14), lebih dari 20 kali lebih besar dari tingkat praindustri (Gambar 1). Berbeda dengan jangka panjang kondisi mapan kondisi, peningkatan pesat dalam CO2 terjadi terlalu cepat untuk masukan tersebut dan menyebabkan simultan penurunan Warag (15) (gbr. S1B). seperti keberangkatan aremore sejalan dengan yang tampaknya belum pernah terjadi sebelumnya laju kenaikan CO2 yang terjadi sekarang, yang akan membutuhkan sebuah milenium skala jeda waktu sebelum rockweathering mengembalikan kondisi mapan saturasi negara (15).
Comparably cepat penurunan Warag selama sebelumnya interval geologi belum didokumentasikan (16), sehingga terumbu karang menghadapi kondisi tersebut tidak dapat diprediksi dari urutan fosil. Namun, terumbu telah menderita lima episode parah, berskala global hilangnya keanekaragaman hayati atau penghentian pertumbuhan karang, disebut "Terumbu krisis" (3) dari waktu ke waktu geologi. Keempat paling krisis terumbu terakhir bertepatan dengan OA bersama dengan pemanasan global yang cepat, termasuk dua dari "Big 5" kepunahan massal Fanerozoikum pada akhir- Permian 251 juta tahun yang lalu (Ma) dan akhir Triassic (200 Ma) (3) (Gbr. 1). Analisis fisiologi disimpulkan korban dibandingkan yang selamat dari krisis ini biotik poin yang penting peran untuk peningkatan yang cepat pada OA (12). Lain episode OA meningkat seperti Aptian Samudera Anoxic
Acara (OAE1a, sekitar 120mA) terjadi pada skala waktu yang lebih karbonat jenuh negara baik-baik buffered[> 10.000 tahun (16)], sehingga adanya penurunan terumbu menyediakan terbatas informasi tentang konsekuensi perubahan iklim hadir untuk karang terumbu karang. Krisis terbaru terumbu, Paleocene-Eocene Thermal Maximum (PETM; 55,8 Ma), ditandai oleh kenaikan SST cepat dan serupa rangka ofmagnitude ofCO2 peningkatan sebagai ini, mungkin terdiri dari CO2 rilis di pulsa beberapa lebih 1 sampai 10 1 ribu tahun (gbr. S1B). Meskipun ditandai pergeseran fauna di benua karbonat platform, dari karang-alga terumbu ke terumbu yang didominasi oleh besar foraminifera bentik, telah dikaitkan dengan acara ini (17), terumbu kumpulan dalam setidaknya satu samudera pengaturan yang tidak terpengaruh (18). Dengan demikian, keseluruhan bukti dari catatan fosil menunjukkan bahwa tingkat perubahan sangat penting
untuk menentukan hasil ekologi, bahwa terumbu yang paling rentan ketika cepat peningkatan SSTand CO2 terjadi bersamaan dengan penurunan Warag, dan bahwa setidaknya beberapa terumbu memiliki menunjukkan ketahanan yang lebih besar untuk cepat masa lalu pemanasan dan pengasaman dari sebelumnya pikir.
Sejak GlacialMaximum terakhir (LGM) [~ 20 ribu tahun yang lalu (ka)], tiba-tiba perubahan suhu global telah terjadi berulang kali (19), terutama antara 15 dan 10 ka, yang memiliki terpengaruh tropis SST (20). Bukti dari resolusi tinggi catatan proxy yang menunjukkan bahwa SST tropis memiliki potensi untuk berulang kali pemanasan lebih seratus tahun untuk Seribu waktu sisik (21, 22), di satu lokasi di sebanding dengan yang diproyeksikan untuk kedatangan tarif abad [gambar 2 di (23)] Tak satu pun dari LGM pasca. episode pemanasan tampaknya telah terputus terumbu pertumbuhan, yang substansial seluruh tropis lautan hingga penghentian
Holosen kenaikan muka laut sekitar 6 ka (24). Namun, selama ini, SST yang lebih dingin dari mereka hari ini, tidak ada perubahan yang cepat dalam rumah kaca gas atau pH sebanding dengan saat ini, sedang berlangsungperubahan iklim, dan tingkat CO2 masih berada di bawah 330 ppm.
Ekologi Responses untuk Meningkatkan SST yang sedang berlangsung
Terumbu karang sangat sensitif terhadap meningkatnya suhu karena pembangun kerangka utama, karang Scleractinia, mengalami kerusakan di mereka simbiosis dengan zooxanthellae ketika suhu adalah anomali tinggi. Ini "pemutihan karang" (sehingga disebut karena karang menjadi putih sebagai zooxanthellae hilang), mengurangi kinerja karang host, yang menerima sebagian besar karbon organik dari Simbion tersebut. Misa pemutihan peristiwa, ketika sebagian besar pemutih kumpulan karang, telah menjadi lebih sering dan luas dalam beberapa tahun terakhir ini.
dekade (25). Peristiwa ini sering dikaitkan dengan kematian yang tinggi (26) dan koloni depresi pertumbuhan dan reproduksi antara korban (27). Dalam masyarakat, ada baik variasi taksonomi (28, 29) dan dalam-spesies heterogenitas dalam pemutihan kerentanan (29). karena tingkat variabilitas dalam pemutihan ambang batas itu sendiri bervariasi di antara spesies, perbedaan taksonomi dalam pemutihan severitymay bervariasi antara peristiwa pemutihan. Banyak karakteristik karang host memiliki potensi untuk memberikan perbedaan dalam pemutihan kerentanan, dan karakteristik ini bervariasi secara substansial dalam dan di antara jenis karang (30, 31). Beberapa spesies karang juga pelabuhan berbagai strain dari zooxanthellae, yang memberikan kerentanan diferensial semesta alam mereka untuk pemutihan (32).
Categories:
Terumbu Karang
0 Comments
