The value of recent observations of

The value of recent observations of climate change impacts is that they can provide insight into thresholds where a relatively small change in external conditions causes a significant change in an ecosystem. When such an ecological threshold has been passed, the ecosystem may no longer be able to return to a stable state and this can lead to rapid declines in ecosystem health [59]. It is for this reason that conservation management is starting to focus on enhancing ecosystem resilience as a key strategy for sustaining marine systems and avoiding these “tipping points” or thresholds of irreversible change. Understanding the environmental conditions that drive thresholds to be crossed and identifying specific communities or habitats that are on the brink of crossing a threshold are critical for being able to successfully manage for resilience.

Studies of ecological thresholds use a range of approaches, including long term studies of ecosystem condition and response [50]; investigations of historic reconstructions using paleorecords [60], ice cores [61], and coral cores [62]; experimental manipulation of environmental conditions to detect thresholds of change [63]; and monitoring of bioindicators coupled with models of ecosystem responses to changing conditions [59]. Most of the recent work on critical thresholds for marine ecosystem change has focused on the impacts of single parameters—in particular, temperature—rather than multiple stressors. The potential for additive, negative, and deleterious synergistic effects will be more severe than indicated from studies of individual stressors [64]. However, for some species antagonistic effects (or reduced stress) are also possible; for example, benthic invertebrate biomass in southeast Australia increased as a result of the interacting effects of fishing, ocean warming, and acidification [65].

An examination of historic climate data and coral reef responses worldwide has shown that mass coral bleaching causing mortality in geographically extensive locations started when atmospheric CO2 concentrations exceeded 320 ppm (with associated ocean warming), and bleaching became sporadic but highly destructive in most reefs at ~340 ppm. Coral reefs are projected to be in rapid and terminal decline at 450 ppm (2030–2040 at current rates) from multiple synergies of mass bleaching, ocean acidification, and local environmental impacts [64].

Corals live within 1-2°C of their upper thermal limit [66] and the warming of oceans has raised the baseline sea surface temperature closer to their thermal bleaching threshold, so that natural variability is more likely to exceed this threshold [67]. Tropical coral reefs exist in ambient waters of 28.2–34.4°C [68] and therefore have higher bleaching thresholds than subtropical corals along Australia’s east coast, whose bleaching threshold ranges from 26.5 to 26.8°C [69]. Hence, subtropical reefs may be more susceptible to marine heat waves [69] in a region of eastern Australia that is projected to experience accelerated ocean warming.

Recent modelling of increasing air and sea temperature impacts on marine turtle nesting in northern Australia projects that hatchlings will be primarily females at three north Queensland nesting sites by 2070 (Moulter Cay, Milman Island, and Bramble Cay) and by 2030 at Ashmore Island (WA) and Bare Sand Island (Northern Territory). These latter two sites are projected to regularly exceed the upper egg thermal incubating threshold (33°C) by 2070, resulting in deformed hatchlings and severe mortality [56].

There is a growing body of work using experimental studies that demonstrate the interactions between multiple climate stressors on abalone and sea urchins [45, 63], corals [70, 71], and forams [72]. Studies on the interactive effects of warming and acidification on abalone (Haliotis coccoradiata) and sea urchin (Heliocidaris erythrogramma) found deleterious effects on development (e.g., number of spines produced and skeleton formation) with increasing acidification (pH 7.6–7.8). An interactive effect between stressors was also documented for sea urchins, with +2°C warming reducing the negative effects of low pH but the developmental thermal threshold was exceeded at +4°C [63]. A review of marine invertebrate thresholds more broadly shows that all development stages are highly sensitive to warming and larvae are particularly sensitive to acidification [45].

In addition, the proposal that elevated nutrients can lower coral bleaching thresholds [73] has been demonstrated experimentally by Wiedenmann et al. [74] who showed that nutrient enrichment (via imbalances) can increase the susceptibility of reef corals to bleaching. This synergistic effect of nutrients and temperature on bleaching response demonstrates the importance of managing local stressors as an effective management strategy to increase the resilience of corals to marine heat waves.

The consequence of passing a critical threshold

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ค่าสังเกตล่าสุดของผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศไม่ว่า จะสามารถให้ความเข้าใจในขีดจำกัดที่การเปลี่ยนแปลงที่ค่อนข้างเล็กในเงื่อนไขภายนอกทำให้เปลี่ยนแปลงที่สำคัญในระบบนิเวศแบบ เมื่อได้ถูกส่งผ่านดังกล่าวค่าเกณฑ์ระบบนิเวศ ระบบนิเวศอาจไม่สามารถกลับไปยังสถานะมั่นคง และนี้สามารถนำไปลดลงอย่างรวดเร็วในระบบนิเวศสุขภาพ [59] เหตุนี้การจัดการการอนุรักษ์เริ่มที่จะเน้นการเสริมสร้างความยืดหยุ่นของระบบนิเวศเป็นกลยุทธ์สำคัญสำหรับระบบทางทะเลอย่างยั่งยืน และหลีกเลี่ยงการเหล่านี้ "จุดพลิกผัน" หรือขีดจำกัดของการเปลี่ยนแปลงย้อนกลับไม่ได้ เข้าใจสภาพแวดล้อมที่ขับข้ามเกณฑ์และระบุเฉพาะชุมชนหรือแหล่งที่อยู่อาศัยที่อยู่ในปากของข้ามขีดจำกัดเป็นสิ่งสำคัญสำหรับความสามารถในการจัดการสำหรับความยืดหยุ่นเรียบร้อยการศึกษาระบบนิเวศเกณฑ์ใช้ช่วงของวิธี รวมทั้งการศึกษาระยะยาวของสภาพนิเวศและตอบสนอง [50]; การสืบสวนประวัติศาสตร์เมธีใช้ paleorecords [60], แกนน้ำแข็ง [61], และปะการังแกน [62]; ทดลองการจัดการสภาพแวดล้อมการตรวจสอบขีดจำกัดของการเปลี่ยนแปลง [63]; และการตรวจสอบของ bioindicators ควบคู่ไปกับรุ่นของระบบนิเวศการตอบสนองการเปลี่ยนแปลงเงื่อนไข [59] ส่วนใหญ่ทำงานล่าเกณฑ์สำคัญสำหรับการเปลี่ยนแปลงระบบนิเวศทางทะเลได้เน้นผลกระทบของพารามิเตอร์เดียว — เฉพาะ อุณหภูมิ — มากกว่าความเครียดหลาย ศักยภาพในการประสานสารเติมแต่ง ลบ และร้ายจะรุนแรงมากขึ้นกว่าที่ระบุจากการศึกษาของแต่ละความเครียด [64] อย่างไรก็ตาม สำหรับพันธุ์ ผลปรปักษ์ (หรือลดความเครียด) ก็ได้ เช่น ชีวมวล invertebrate หน้าดินในตะวันออกเฉียงใต้ออสเตรเลียขึ้นเป็นผลมาจากผลแคระปลา มหาสมุทรร้อน และกรด [65]การตรวจสอบข้อมูลประวัติศาสตร์ภูมิอากาศและการตอบสนองแนวปะการังทั่วโลกได้แสดงว่า มวลปะการังฟอกขาวทำให้เกิดอัตราการตายในทางภูมิศาสตร์สถานกว้างขวางเริ่มต้นเมื่อบรรยากาศ CO2 ความเข้มข้นเกิน 320 ppm (พร้อมเชื่อมโยงทะเลร้อน), และฟอกก็ประปราย แต่สูงทำลายแนวปะการังส่วนใหญ่ที่ ~ 340 ppm ใน ปะการังมีการคาดการณ์จะลดลงอย่างรวดเร็ว และเทอร์มินัลที่ 450 ppm (2030 – 2040 ที่ราคาปัจจุบัน) จากหลายกิจการฟอกมวล เป็นกรดของมหาสมุทร และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมท้องถิ่น [64]ปะการังที่อาศัยอยู่ภายใน 1-2° C ของขีดจำกัดความร้อนของพวกเขาบน [66] และภาวะโลกร้อนของมหาสมุทรได้ยกพื้นฐานทะเลอุณหภูมิพื้นผิวใกล้กับความร้อนของพวกเขาขีดจำกัด การฟอกสีเพื่อให้ความแปรปรวนธรรมชาติมีแนวโน้มที่จะเกินขีดจำกัดนี้ [67] ปะการังเขตร้อนที่มีอยู่ในน้ำทะเลโดยรอบของ 28.2-34.4° C [68] และดังนั้น มีขีดจำกัดฟอกสีสูงกว่ากึ่งเขตร้อนปะการังตามแนวชายฝั่งตะวันออกของออสเตรเลีย ที่มีช่วงขีดจำกัดฟอกสีจาก 26.5 ถึง 26.8° C [69] ดังนั้น แนวปะการังค่อนข้างร้อนอาจจะต่อคลื่นความร้อนทะเล [69] ในภูมิภาคของออสเตรเลียตะวันออกที่คาดว่าจะพบโอเชี่ยนเร่งร้อนการสร้างแบบจำลองล่าสุดของการเพิ่มอากาศและทะเลอุณหภูมิผลกระทบต่อเต่าทะเลในโครงการออสเตรเลียภาคเหนือว่า ลูกงูแรกเกิดจะหญิงหลักที่สามนอร์ทควีนสแลนด์รังไซต์ โดย 2070 (เคย์ Moulter, Milman และเกาะ เคย์บรัมเบิล) และ 2030 ที่เกาะแอชมอร์ (WA) และเกาะทรายเปลือย (เขต) เว็บไซต์เหล่านี้สองหลังมีการคาดการณ์เกินไข่บนความร้อน incubating เกณฑ์ (33° C) เป็นประจำ โดย 2070 ลูกงูแรกเกิดพิการและตายอย่างรุนแรง [56]มีร่างกายเจริญเติบโตของการทำงานที่ใช้ศึกษาทดลองที่แสดงให้เห็นถึงปฏิสัมพันธ์ระหว่างความเครียดสภาพอากาศหลายหอยเป๋าฮื้อซีททิง [45, 63], ปะการัง [70, 71], และ forams [72] การศึกษาผลกระทบของภาวะโลกร้อนแบบโต้ตอบและได้นำหอยเป๋าฮื้อ (Haliotis coccoradiata) และเม่น (Heliocidaris erythrogramma) พบลักษณะพัฒนา (เช่น จำนวนหนามผลิตและโครงสร้าง) กับกรด (pH 7.6-7.8) ที่เพิ่มขึ้น ผลแบบโต้ตอบระหว่างความเครียดยังรับการบันทึกถูกสำหรับซีททิง ด้วย + 2 ° C ร้อนลดผลเสียจากค่า pH ต่ำ แต่เกณฑ์ความร้อนพัฒนาเกิน + 4 ° c [63] ทบทวนเกณฑ์ invertebrate ทะเลอย่างกว้างขวางขึ้นแสดงว่า การพัฒนาทุกขั้นตอนมีความไวต่อความร้อนสูง และตัวอ่อนจะมีความไวต่อกรด [45] โดยเฉพาะอย่างยิ่งนอกจากนี้ ข้อเสนอที่ยกระดับสารอาหารสามารถลดปะการังฟอกเกณฑ์ [73] มีการวิจัยทดลองโดย Wiedenmann et al. [74] ซึ่งแสดงให้เห็นว่าธาตุอาหาร (ผ่านความไม่สมดุล) สามารถเพิ่มความไวของแนวปะการังปะการังจะฟอกได้ นี้ฤทธิ์ของสารอาหารและอุณหภูมิในการตอบสนองที่ฟอกสีแสดงให้เห็นถึงความสำคัญของการจัดการความเครียดภายในเป็นกลยุทธ์การจัดการที่มีประสิทธิภาพเพื่อเพิ่มความยืดหยุ่นของปะการังกับทะเลคลื่นความร้อนโทษของการผ่านเกณฑ์สำคัญ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

คุ้มค่าของการสังเกตเมื่อเร็ว ๆ นี้ส่งผลกระทบต่อการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศคือการที่พวกเขาสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกในเกณฑ์ที่มีการเปลี่ยนแปลงค่อนข้างเล็กในสภาพภายนอกทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญในระบบนิเวศ เมื่อดังกล่าวเป็นเกณฑ์ในระบบนิเวศได้รับผ่านระบบนิเวศอาจจะไม่สามารถที่จะกลับไปยังรัฐที่มั่นคงและนี้สามารถนำไปสู่การลดลงอย่างรวดเร็วในระบบนิเวศสุขภาพ [59] มันเป็นเพราะเหตุนี้ว่าการจัดการอนุรักษ์เริ่มที่จะมุ่งเน้นไปที่การเสริมสร้างความยืดหยุ่นของระบบนิเวศเป็นกลยุทธ์ที่สำคัญสำหรับการทรงตัวระบบทางทะเลและหลีกเลี่ยงการเหล่านี้ "จุดให้ทิป" หรือเกณฑ์ของการเปลี่ยนแปลงกลับไม่ได้ ทำความเข้าใจเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมที่ไดรฟ์เกณฑ์ที่จะข้ามและระบุชุมชนที่เฉพาะเจาะจงหรือที่อยู่อาศัยที่อยู่ในปากของข้ามเกณฑ์ที่มีความสำคัญสำหรับความสามารถในการประสบความสำเร็จในการจัดการสำหรับความยืดหยุ่น.

การศึกษาเกณฑ์ของระบบนิเวศใช้ช่วงของวิธีการรวมทั้งการศึกษาในระยะยาว สภาพของระบบนิเวศและการตอบสนอง [50]; การสืบสวนของไทปันประวัติศาสตร์โดยใช้ paleorecords [60] แกนน้ำแข็ง [61] และแกนปะการัง [62]; การจัดการการทดลองของสภาพแวดล้อมในการตรวจสอบเกณฑ์ของการเปลี่ยนแปลง [63]; และการตรวจสอบของดัชนีชี้วัดควบคู่ไปกับรูปแบบของการตอบสนองของระบบนิเวศเพื่อการเปลี่ยนแปลงเงื่อนไข [59] ส่วนใหญ่ของการทำงานที่ผ่านมาในเกณฑ์ที่สำคัญสำหรับการเปลี่ยนแปลงระบบนิเวศทางทะเลมีความสำคัญกับผลกระทบของการเดียวพารามิเตอร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งอุณหภูมิมากกว่าเกิดความเครียดหลาย สารเติมแต่งที่มีศักยภาพสำหรับลบและการเสริมฤทธิ์อันตรายจะมีความรุนแรงมากขึ้นกว่าที่ระบุจากการศึกษาความเครียดของแต่ละบุคคล [64] แต่สำหรับบางชนิดผลกระทบปฏิปักษ์ (หรือความเครียดลดลง) ยังเป็นไปได้; ตัวอย่างเช่นหน้าดินชีวมวลที่ไม่มีกระดูกสันหลังในตะวันออกเฉียงใต้ของออสเตรเลียเพิ่มขึ้นเป็นผลมาจากผลกระทบที่มีปฏิสัมพันธ์ของการประมงทะเลร้อนและกรด [65].

การตรวจสอบข้อมูลสภาพภูมิอากาศที่มีคุณค่าทางประวัติศาสตร์และการตอบสนองแนวปะการังทั่วโลกแสดงให้เห็นว่ามวลปะการังฟอกขาวที่ก่อให้เกิดอัตราการตายในทางภูมิศาสตร์ สถานที่กว้างขวางเริ่มต้นเมื่อความเข้มข้นของ CO2 ในบรรยากาศเกิน 320 ppm (กับภาวะโลกร้อนที่เกี่ยวข้องมหาสมุทร) และการฟอกกลายเป็นระยะ ๆ แต่การทำลายล้างสูงในแนวปะการังส่วนใหญ่ประมาณ 340 ppm แนวปะการังที่มีการคาดว่าจะลดลงอย่างรวดเร็วและสถานีที่ 450 ppm (2030-2040 ในอัตราปัจจุบัน) จากการทำงานร่วมกันของหลายฟอกมวลเป็นกรดของมหาสมุทรและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในท้องถิ่น [64].

ปะการังอาศัยอยู่ภายใน 1-2 องศาเซลเซียสของพวกเขา ขีด จำกัด บนความร้อน [66] และภาวะโลกร้อนของมหาสมุทรได้ยกอุณหภูมิพื้นผิวทะเลพื้นฐานใกล้ชิดกับเกณฑ์การฟอกความร้อนของพวกเขาเพื่อให้ความแปรปรวนของธรรมชาติที่มีแนวโน้มที่จะเกินเกณฑ์นี้ [67] แนวปะการังเขตร้อนที่มีอยู่ในน้ำโดยรอบของ 28.2-34.4 องศาเซลเซียส [68] และดังนั้นจึงมีเกณฑ์ที่สูงกว่าการฟอกสีปะการังกึ่งเขตร้อนตามแนวชายฝั่งตะวันออกของออสเตรเลียซึ่งมีเกณฑ์การฟอกช่วง 26.5-26.8 องศาเซลเซียส [69] ดังนั้นแนวกึ่งเขตร้อนอาจจะอ่อนแอมากขึ้นเพื่อคลื่นความร้อนทางทะเล [69] ในภูมิภาคตะวันออกของออสเตรเลียที่คาดว่าจะได้สัมผัสกับการเร่งร้อนมหาสมุทร.

การสร้างแบบจำลองล่าสุดของการเพิ่มอากาศและอุณหภูมิน้ำทะเลส่งผลกระทบต่อการทำรังเต่าทะเลในโครงการออสเตรเลียทางตอนเหนือที่ hatchlings จะ หญิงเป็นหลักที่สามนอร์ทควีนส์แลนด์เว็บไซต์รังโดย 2070 (Moulter Cay, เกาะ Milman และบรัมเบิ้ล Cay) และในปี 2030 ที่เกาะแอชมอร์ (WA) และคลอดแซนด์ไอส์แลนด์ (เหนือดินแดน) สองคนหลังนี้เว็บไซต์มีการคาดการณ์อย่างสม่ำเสมอเกินไข่บนความร้อนฟักเกณฑ์ (33 ° C) โดย 2070 ส่งผลให้ใน hatchlings พิการและการตายอย่างรุนแรง [56].

มีร่างกายเจริญเติบโตของการทำงานโดยใช้การศึกษาทดลองที่แสดงให้เห็นถึงการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างหลายคือ เกิดความเครียดสภาพภูมิอากาศบนหอยเป๋าฮื้อและเม่นทะเล [45, 63] ปะการัง [70, 71] และ forams [72] การศึกษาเกี่ยวกับผลกระทบของภาวะโลกร้อนแบบโต้ตอบและกรดในหอยเป๋าฮื้อ (Haliotis coccoradiata) และเม่นทะเล (Heliocidaris erythrogramma) พบผลอันตรายต่อการพัฒนา (เช่นจำนวนเงี่ยงผลิตและการก่อโครงกระดูก) กับกรดที่เพิ่มขึ้น (pH 7.6-7.8) ผลการโต้ตอบระหว่างเกิดความเครียดยังเป็นเอกสารสำหรับเม่นทะเลกับ + 2 องศาเซลเซียสร้อนลดผลกระทบของค่า pH ต่ำกว่าเกณฑ์ความร้อนเกินพัฒนาการที่ + 4 ° C [63] ทบทวนเกณฑ์ที่ไม่มีกระดูกสันหลังในทะเลกว้างมากขึ้นแสดงให้เห็นว่าทุกขั้นตอนการพัฒนาเป็นอย่างสูงที่มีความไวต่อภาวะโลกร้อนและตัวอ่อนโดยเฉพาะอย่างยิ่งมีความไวต่อกรด [45].

นอกจากนี้ข้อเสนอที่สูงสารอาหารที่สามารถลดเกณฑ์ปะการังฟอกขาว [73] ได้รับการพิสูจน์โดยการทดลอง Wiedenmann et al, [74] ที่แสดงให้เห็นว่าการเพิ่มปริมาณสารอาหาร (ผ่านความไม่สมดุล) สามารถเพิ่มความไวของปะการังแนวปะการังเพื่อการฟอกสี นี้ผลเสริมฤทธิ์ของสารอาหารและอุณหภูมิที่มีการตอบสนองต่อการฟอกขาวแสดงให้เห็นถึงความสำคัญของการจัดการให้เกิดความเครียดในท้องถิ่นเป็นกลยุทธ์การจัดการที่มีประสิทธิภาพเพื่อเพิ่มความยืดหยุ่นของปะการังคลื่นความร้อนทางทะเล.

ผลที่ตามมาของการผ่านเกณฑ์ที่สำคัญ