最近几十年加勒比海珊瑚礁已转变为以藻类为主导了,但是,由于在大规模人类影响之前缺乏定量的生态数据,具体变化机制没有得到确认。为了了解在近来由于草食生物的减少与珊瑚损失的关系,我们针对巴拿马加勒比核心地区的沉积物、鱼类、珊瑚和海胆的化石遗骸进行分析后制做了一份高清的3000年以来珊瑚礁累积率和食草类生物(海胆和鹦嘴鱼)丰度的相关记录。发现在每一个取样点,珊瑚堆积率和鹦嘴鱼数量下降从千年以前就开始了。我们使用收敛交叉映射的直接因果关系统计检验表明了是鹦嘴鱼的数量而不是海胆数量决定了珊瑚礁堆积率。这些 结论确定了鹦嘴鱼在维持以珊瑚为主导类珊瑚礁的重要作用和急迫恢复鹦嘴鱼数量来保证珊瑚礁持续存在的必要性。
针对加勒比海地区的珊瑚礁监测始于1970年,那时珊瑚礁主要是鹿角珊瑚,但是进入1980年,疾病的爆发导致鹿角珊瑚和海胆的大量死亡;以及80年代末的珊瑚白化问题使加勒比地区珊瑚礁变成以大型藻类占主导地位。珊瑚白化与疾病是与全球气候变暖导致海水温度升高密不可分的,对鹦嘴鱼的过分捕捞也是导致大型藻类疯长的重要原因。

图1)巴拿马博卡斯德尔托罗的四个珊瑚礁化石取样点

图2)珊瑚礁矿石岩芯中保存的生物遗骸a鹦嘴鱼牙齿与其它类型动物的对比b.各种珊瑚骨骼碎片c.普通海胆类型

图3 珊瑚礁的主要化石组成的丰度与珊瑚礁堆积率的千年趋势图
a.鱼牙。b.珊瑚。c.海胆 d鹦嘴鱼牙齿与总牙齿的比例e 珊瑚礁的堆积率
(珊瑚礁累积以毫米为单位) f长海胆属
蓝绿色:机场取样点。蓝色:阿德里亚娜取样点。粉色和绿色;彭塔多纳托取样点

图4珊瑚礁堆积率和鹦嘴鱼或珊瑚丰度的因果关系分析:
a鹦嘴鱼相对丰度和珊瑚礁堆积率; b海胆丰度和珊瑚礁堆积率
c鹦嘴鱼相对丰度和海胆丰度; d.滨珊瑚相对丰度和珊瑚堆积率
从图4可以发现鹦嘴鱼的丰度与珊瑚礁堆积率单向正相关,而海胆的丰度与珊瑚礁堆积率无关联。鹦嘴鱼的丰度与长海胆的丰度属于正向关联
我们以千年为单位来分析加勒比海博卡斯德尔托罗珊瑚礁群落的变化,发现珊瑚礁受鱼类影响超过2个世纪。鹦嘴鱼丰度与珊瑚礁堆积率清晰的因果关系表明了现代珊瑚礁藻食鱼的缺乏,如果鹦嘴鱼的数量很低,那么珊瑚礁会停止堆积,所以要减少捕猎鹦嘴鱼。
来源:自然