《气温上升超过 1.5°C 的情况下，沿海栖息地很可能大面积退化》
“海之消逝， 无人埋葬。”
那片曾经的蔚蓝澄澈，化作了遥不可及的传说。
古往今来，
人与自然始终交织着
共生与博弈
的旋律。
如今，
一场无声的危机
正悄然逼近我们的蓝色家园！
沿海生态系统提供
多种生态服务
，
对谋求人类命运的共同福祉至关重要。
更为重要的是，沿海生态系统在
碳循环
中扮演着关键角色，通过
吸收和储存大量的碳
，为
缓解全球气候变化
做出了重要贡献。
越来越多的国家开始重视
“蓝色碳”的捕捉和储存
。一些地区通过
立法和政策
激励来保护和恢复沿海湿地，以扭转几个世纪以来湿地减少的趋势。
根据
《巴黎协定》
的中设定的
控温目标
，
我们须将全球平均气温上升幅度限制在
1.5℃
以内。
然而，全球变暖的步伐正以前所未有的速度冲刺，这条
生命线正被急剧逼近
，将红树林的繁茂、潮汐滩涂的生机与珊瑚礁岛屿的绚丽，一同置于
岌岌可危的境地
。
上图展示了不同生态系统在全球范围内的分布状况
面对全球变暖的
海洋热浪
，一旦跨越这
1.5°C的关键门槛
，沿海生态系统将承受史无前例的考验。
为应对
相对海平面上升（RSLR）
，沿海生态系统的
生物反馈
响应显著，表现为红树林、潮汐沼泽和珊瑚礁岛的动态变化。
冰川均衡调整（GIA）模型
揭示了海平面历史波动：
随着RSLR速率减缓，滨海湿地展现出
垂直调整能力
，使它们能够随着相对海平面上升而垂直生长。
冰川均衡调整（GIA）模型揭示了海平面在过去数千年中的波动情况
与不同生境前进与退缩的时间。
是红树林、潮汐沼泽及珊瑚礁等沿海湿地生态系统在
面对相对海平面上升
时的一种重要机制。指的是这些湿地通过沉积物的高沉积率、生产力和有机物质保存潜力等
自然过程
，在
垂直方向上生长
以应对海平面的变化。
其实就是沿海湿地对海平面上升的
机智策略
——利用天然能力，让自己的
“身高”慢慢变高
，来对抗海水的上涨。
并且这种湿地自己“长高”的能力，我们就叫做
“高程资本”
，就像是湿地自己
存了一笔钱
来应对未来的困难。
但是呢，这种机制有其
局限性
。如果海水涨得太快了，湿地“长高”速度跟不上节奏了，这时就会出现一个问题，叫做
“高程赤字”
。
可以把海平面上升想象成一种持续的
“支出”
，而湿地通过垂直调整积攒的“高程资本”，就像是
“钱包里的储蓄”
.
当
支出超过了储蓄
，就会出现“赤字”，湿地生态系统和动植物就会
面临很大的危险！
探讨了红树林和潮汐沼泽对海平面上升的垂直调整概率。
研究人员采用
SET-MH方法
来探究
垂直调整与海平面上升的关系
。分析表明，
海平面上升加速导致湿地浅层沉降非线性增加，垂直调整若跟不上则引发
高程赤字
，
湿地淹没加剧
。
红树林在年海平面上升7-8毫米时，高程赤字风险极高（>90%）。
(1) 沼泽变化：
当相对海平面上升（RSLR）达到每年4至6毫米时，潮汐沼泽开始退缩。
(2) 植被响应：
RSLR还与沼泽附近植被的归一化植被指数（NDVI）值降低有关，主要是由于海水入侵导致的盐度增加和土壤条件恶化。
(1) 海平面上升加速：
当前全球海平面上升的速度已经超过了历史记录，如所罗门群岛，RSLR速率高达每年7至10毫米。
(2) 栖息地退缩转化：
当RSLR超过特定阈值（如每年2.3至5.4毫米）时，潮汐沼泽开始显著退缩，并可能转化为开阔水域。
(3) 礁岛稳定性挑战：
热带礁岛在面临高RSLR速率时表现出高收缩风险，甚至被完全侵蚀。
图（a）分析英国各地沉积物档案中的潮汐盐沼后退和前进情况。
图（b）分析密西西比河三角洲沉积物档案中的盐沼淹没情况。
图（c）分析记录在沉积物档案中的全球红树林淤积情况。
在
IPCC AR6
中，研究者通过建模分析了不同变暖情景下相对海平面上升（RSLR）的
空间变异性
，并将这些预测与全球红树林、潮汐沼泽和珊瑚礁的分布进行了
对比
。
该图展示了不同全球变暖情景（1.5°C、2.0°C、3.0°C、4.0°C）下，
预计到2100年，海岸线红树林、潮汐沼泽和珊瑚礁等生态系统
将面临的RSLR影响。
(1) 2080-2100年全球平均海平面（GMSL）上升速率预计为2.4至6.4 mm/年。
(2) 对于RSLR速率为4至7 mm/年的海岸线，高程赤字很可能发生。
(3) 高陆地沉降率的海岸线预计会达到极高风险阈值（7 mm/年）的概率。
(1) 全球三分之一的红树林面临≥7 mm/年的RSLR风险，几乎所有红树林都受到≥4 mm/年的影响。
(2) 潮汐沼泽和礁石受影响的比例变化较小。
(1) 几乎全世界的红树林、珊瑚礁岛屿以及近40%的潮汐滩涂都将面临至少每年7毫米的海平面上升压力。
(2)高纬度的潮汐沼泽面积可能会因地形和人类发展障碍有限而扩大，成为重要的未来栖息地。
海平面上升情景下的五种情况，红树林、潮汐沼泽和珊瑚礁岛屿
因海拔不足而面临最终损失的比例的中值估计。
在3.0°C变暖情景下，到2100年可能通过内陆退缩得到补偿的当前湿地面积的百分比。
在全球变暖情景下，湿地（特别是红树林和潮汐沼泽）具有通过
内陆退缩
来适应的潜力，并且
人口密度
对湿地的内陆退缩潜力构成了显著限制。这为我们保护恢复湿地和维护生态系统服务提供了宝贵的
缓冲期
。
中全新世时期的历史经验启示我们，在当前全球平均海平面上升的背景下，红树林等
沿海洪泛区
有望
重新定居
并
扩大面积
，进而提升有机碳的积累率，有助于降低全球大气CO2的浓度。
实现《巴黎协定》的
2050年净零排放目标
是保护沿海生态系统的
关键
所在。这要求我们在全球范围内减少温室气体排放，为生态系统提供
内陆适应空间
，以应对海平面上升等不可逆转的气候变化影响。
2019年习大大指出：“我们人类居住的这个蓝色星球，不是被海洋分割成了各个孤岛，而是被海洋连结成了
命运共同体
，各国人民安危与共。”
本文来源于第一届水生生物与水域生态学全国研究生暑期学校的学员作业。
【作业目录】
Nature | 浮游植物与伴生细菌间的互作和交流？
Nature丨沿海浮游植物水华持续加剧？
Nature | 气候变化严重恶化水质？
Nature | 捕食者死亡事件重塑食物网？
Nature | 三角褐指藻基因组揭示硅藻基因组的进化历史
Nature | 印澳群岛为什么是“生命的热点”？
Nature | 气候变化和过度捕捞使鱼类越来越毒？
Nature | 海洋热浪不会影响底栖鱼类？
Nature | 汞污染停止8年后，鱼体内还残留多少？
Nature丨全球湖泊浮游植物水华持续增强
Nature | 海草与海洋细菌的“氮合作”
Nature | 全球河流与溪流的甲烷排放
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