Published July 6, 2020 | Version v1
Publication Open

Climate change considerations are fundamental to management of deep‐sea resource extraction

  • 1. Scripps Institution of Oceanography
  • 2. University of California, San Diego
  • 3. National Taiwan University
  • 4. University of Queensland
  • 5. Natural History Museum
  • 6. Fisheries and Oceans Canada
  • 7. University of British Columbia
  • 8. Universidade dos Açores
  • 9. Universidad Nacional Autónoma de México
  • 10. University of Wollongong
  • 11. University of Hawaiʻi at Mānoa
  • 12. Universiti Malaysia Terengganu
  • 13. National Oceanography Centre
  • 14. Seascape Consultants (United Kingdom)
  • 15. Jacobs (United States)
  • 16. Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University
  • 17. Austral University of Chile
  • 18. Memorial University of Newfoundland
  • 19. Heriot-Watt University
  • 20. University of Hong Kong

Description

Abstract Climate change manifestation in the ocean, through warming, oxygen loss, increasing acidification, and changing particulate organic carbon flux (one metric of altered food supply), is projected to affect most deep‐ocean ecosystems concomitantly with increasing direct human disturbance. Climate drivers will alter deep‐sea biodiversity and associated ecosystem services, and may interact with disturbance from resource extraction activities or even climate geoengineering. We suggest that to ensure the effective management of increasing use of the deep ocean (e.g., for bottom fishing, oil and gas extraction, and deep‐seabed mining), environmental management and developing regulations must consider climate change. Strategic planning, impact assessment and monitoring, spatial management, application of the precautionary approach, and full‐cost accounting of extraction activities should embrace climate consciousness. Coupled climate and biological modeling approaches applied in the water and on the seafloor can help accomplish this goal. For example, Earth‐System Model projections of climate‐change parameters at the seafloor reveal heterogeneity in projected climate hazard and time of emergence (beyond natural variability) in regions targeted for deep‐seabed mining. Models that combine climate‐induced changes in ocean circulation with particle tracking predict altered transport of early life stages (larvae) under climate change. Habitat suitability models can help assess the consequences of altered larval dispersal, predict climate refugia, and identify vulnerable regions for multiple species under climate change. Engaging the deep observing community can support the necessary data provisioning to mainstream climate into the development of environmental management plans. To illustrate this approach, we focus on deep‐seabed mining and the International Seabed Authority, whose mandates include regulation of all mineral‐related activities in international waters and protecting the marine environment from the harmful effects of mining. However, achieving deep‐ocean sustainability under the UN Sustainable Development Goals will require integration of climate consideration across all policy sectors.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

من المتوقع أن تؤثر مظاهر تغير المناخ في المحيط، من خلال الاحترار وفقدان الأكسجين وزيادة التحمض وتغير تدفق الكربون العضوي الجسيمي (مقياس واحد للإمدادات الغذائية المتغيرة)، على معظم النظم الإيكولوجية في أعماق المحيطات بالتزامن مع زيادة الاضطراب البشري المباشر. ستغير العوامل المناخية التنوع البيولوجي في أعماق البحار وخدمات النظم الإيكولوجية المرتبطة به، وقد تتفاعل مع الاضطرابات الناجمة عن أنشطة استخراج الموارد أو حتى الهندسة الجيولوجية المناخية. نقترح أنه لضمان الإدارة الفعالة للاستخدام المتزايد لأعماق المحيطات (على سبيل المثال، لصيد الأسماك في قاع البحار واستخراج النفط والغاز والتعدين في قاع البحار العميقة)، يجب أن تأخذ الإدارة البيئية ووضع اللوائح في الاعتبار تغير المناخ. يجب أن يشمل التخطيط الاستراتيجي وتقييم الأثر ورصده والإدارة المكانية وتطبيق النهج الوقائي والمحاسبة الكاملة لأنشطة الاستخراج الوعي المناخي. يمكن أن تساعد مناهج النمذجة المناخية والبيولوجية المقترنة المطبقة في المياه وفي قاع البحر في تحقيق هذا الهدف. على سبيل المثال، تكشف إسقاطات نموذج نظام الأرض لبارامترات تغيرالمناخ في قاع البحر عن عدم التجانس في مخاطر المناخ المتوقعة ووقت الظهور (بما يتجاوز التقلب الطبيعي) في المناطق المستهدفة بالتعدين في قاع البحر العميق. تتنبأ النماذج التي تجمع بين التغيرات الناجمة عن المناخ في دوران المحيطات وتتبع الجسيمات بالانتقال المتغير لمراحل الحياة المبكرة (اليرقات) في ظل تغير المناخ. يمكن أن تساعد نماذج ملاءمة الموائل في تقييم عواقب انتشار اليرقات المتغير، والتنبؤ بالملاجئ المناخية، وتحديد المناطق المعرضة للأنواع المتعددة في ظل تغير المناخ. يمكن أن يدعم إشراك مجتمع المراقبة العميقة توفير البيانات اللازمة لتعميم المناخ في تطوير خطط الإدارة البيئية. ولتوضيح هذا النهج، نركز على التعدين في قاع البحار العميقة والسلطة الدولية لقاع البحار، التي تشمل ولاياتها تنظيم جميع الأنشطة المتعلقة بالمعادن في المياه الدولية وحماية البيئة البحرية من الآثار الضارة للتعدين. ومع ذلك، فإن تحقيق الاستدامة في أعماق المحيطات في إطار أهداف الأمم المتحدة للتنمية المستدامة سيتطلب دمج مراعاة المناخ في جميع قطاعات السياسات.

Translated Description (French)

Résumé La manifestation du changement climatique dans l'océan, par le réchauffement, la perte d'oxygène, l'augmentation de l'acidification et la modification du flux de carbone organique particulaire (une mesure de l'altération de l'approvisionnement alimentaire), devrait affecter la plupart des écosystèmes océaniques profonds en même temps que l'augmentation des perturbations humaines directes. Les facteurs climatiques modifieront la biodiversité des grandsfondsmarins et les services écosystémiques associés, et peuvent interagir avec les perturbations causées par les activités d'extraction des ressources ou même la géo-ingénierie climatique. Nous suggérons que pour assurer la gestion efficace de l'utilisation croissante de l'océan profond (par exemple, pour la pêche de fond, l'extraction de pétrole et de gaz et l'exploitation minière des fondsmarins), la gestion de l'environnement et l'élaboration de réglementations doivent tenir compte du changement climatique. La planification stratégique, l'évaluation et le suivi de l'impact, la gestion spatiale, l'application de l'approche de précaution et la comptabilisation intégrale des coûts des activités d'extraction devraient tenir compte de la conscience climatique. Des approches couplées de modélisation climatique et biologique appliquées dans l'eau et sur le fond marin peuvent aider à atteindre cet objectif. Par exemple, les projections du modèle du système terrestre des paramètres du changement climatique au fond de la mer révèlent une hétérogénéité dans le risque climatique projeté et le temps d'émergence (au-delà de la variabilité naturelle) dans les régions ciblées pour l'exploitation minière des fondsmarins. Les modèles qui combinent les changements induits par le climat dans la circulation océanique avec le suivi des particules prédisent un transport altéré des premiers stades de vie (larves) sous le changement climatique. Les modèles d'adéquation de l'habitat peuvent aider à évaluer les conséquences d'une dispersion larvaire altérée, à prédire les refuges climatiques et à identifier les régions vulnérables pour plusieurs espèces sous le changement climatique. L'engagement de la communauté des observateurs en profondeur peut soutenir la fourniture des données nécessaires pour intégrer le climat dans l'élaboration des plans de gestion environnementale. Pour illustrer cette approche, nous nous concentrons sur l'exploitation minière des fondsmarins et l'Autorité internationale des fonds marins, dont les mandats comprennent la réglementation de toutes les activités liéesaux minéraux dans les eaux internationales et la protection du milieu marin contre les effets néfastes de l'exploitation minière. Cependant, la réalisation de la durabilité desocéans profonds dans le cadre des objectifs de développement durable des Nations Unies nécessitera l'intégration de la prise en compte du climat dans tous les secteurs politiques.

Translated Description (Spanish)

Resumen Se proyecta que la manifestación del cambio climático en el océano, a través del calentamiento, la pérdida de oxígeno, el aumento de la acidificación y el cambio del flujo de carbono orgánico particulado (una métrica del suministro de alimentos alterado), afectará a la mayoría de los ecosistemas oceánicos profundosde forma concomitante con el aumento de la perturbación humana directa. Los impulsores climáticos alterarán la biodiversidad de las profundidades marinas y los servicios ecosistémicos asociados, y pueden interactuar con la perturbación de las actividades de extracción de recursos o incluso con la geoingeniería climática. Sugerimos que para garantizar la gestión efectiva del uso creciente de las profundidades oceánicas (por ejemplo, para la pesca de fondo, la extracción de petróleo y gas y la minería de los fondosmarinos), la gestión ambiental y el desarrollo de regulaciones deben considerar el cambio climático. La planificación estratégica, la evaluación y el monitoreo del impacto, la gestión espacial, la aplicación del enfoque de precaución y la contabilidad decostos completos de las actividades de extracción deben abarcar la conciencia climática. Los enfoques acoplados de modelado climático y biológico aplicados en el agua y en el fondo marino pueden ayudar a lograr este objetivo. Por ejemplo, las proyecciones del Modelo del Sistema Terrestre de los parámetros del cambio climático en el fondo marino revelan heterogeneidad en el peligro climático proyectado y el momento de emergencia (más allá de la variabilidad natural) en las regiones destinadas a la minería de losfondos marinos. Los modelos que combinan los cambios inducidos por el clima en la circulación oceánica con el seguimiento de partículas predicen el transporte alterado de las etapas tempranas de la vida (larvas) bajo el cambio climático. Los modelos de idoneidad del hábitat pueden ayudar a evaluar las consecuencias de la dispersión alterada de larvas, predecir refugios climáticos e identificar regiones vulnerables para múltiples especies bajo el cambio climático. Involucrar a la comunidad de observadores profundos puede apoyar el suministro de datos necesarios para incorporar el clima en el desarrollo de planes de gestión ambiental. Para ilustrar este enfoque, nos centramos en la minería de los fondos marinos y en la Autoridad Internacional de los Fondos Marinos, cuyos mandatos incluyen la regulación de todas las actividades relacionadascon los minerales en aguas internacionales y la protección del medio marino de los efectos nocivos de la minería. Sin embargo, lograr la sostenibilidad de las profundidades oceánicas en virtud de los Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas requerirá la integración de la consideración climática en todos los sectores políticos.

Files

gcb.15223.pdf

Files (15.9 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:abdeb420ec13a9e781721b36700bbee9
15.9 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تعد اعتبارات تغير المناخ أساسية لإدارة استخراج الموارد في أعماق البحار
Translated title (French)
Les considérations liées au changement climatique sont fondamentales pour la gestion de l'extraction des ressources en eau profonde
Translated title (Spanish)
Las consideraciones sobre el cambio climático son fundamentales para la gestión de la extracción de recursos de aguas profundas

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3034186560
DOI
10.1111/gcb.15223

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Malaysia

References

  • https://openalex.org/W1492476727
  • https://openalex.org/W1530451520
  • https://openalex.org/W1566592723
  • https://openalex.org/W1580256860
  • https://openalex.org/W1882032458
  • https://openalex.org/W1971636440
  • https://openalex.org/W2017314946
  • https://openalex.org/W2025812544
  • https://openalex.org/W2028344910
  • https://openalex.org/W2035394651
  • https://openalex.org/W2062681383
  • https://openalex.org/W2064251247
  • https://openalex.org/W2081928321
  • https://openalex.org/W2092418241
  • https://openalex.org/W2095018223
  • https://openalex.org/W2106696773
  • https://openalex.org/W2106925353
  • https://openalex.org/W2114878190
  • https://openalex.org/W2124677194
  • https://openalex.org/W2131687730
  • https://openalex.org/W2141205177
  • https://openalex.org/W2145594405
  • https://openalex.org/W2153011137
  • https://openalex.org/W2154965630
  • https://openalex.org/W2157367008
  • https://openalex.org/W2157785818
  • https://openalex.org/W2159849008
  • https://openalex.org/W2162825023
  • https://openalex.org/W2170553462
  • https://openalex.org/W2270014853
  • https://openalex.org/W2291279277
  • https://openalex.org/W2336642407
  • https://openalex.org/W2342727930
  • https://openalex.org/W2351784215
  • https://openalex.org/W2463023623
  • https://openalex.org/W2507646402
  • https://openalex.org/W2517886161
  • https://openalex.org/W2529877272
  • https://openalex.org/W2530450118
  • https://openalex.org/W2551631786
  • https://openalex.org/W2587054260
  • https://openalex.org/W2589667552
  • https://openalex.org/W2592686268
  • https://openalex.org/W2594031586
  • https://openalex.org/W2596653527
  • https://openalex.org/W2598701004
  • https://openalex.org/W2740833131
  • https://openalex.org/W2759277503
  • https://openalex.org/W2770055263
  • https://openalex.org/W2781567654
  • https://openalex.org/W2783036603
  • https://openalex.org/W2787937034
  • https://openalex.org/W2793797907
  • https://openalex.org/W2799380849
  • https://openalex.org/W2800578035
  • https://openalex.org/W2805504936
  • https://openalex.org/W2810413605
  • https://openalex.org/W2854645630
  • https://openalex.org/W2888140325
  • https://openalex.org/W2889859860
  • https://openalex.org/W2891762463
  • https://openalex.org/W2895889040
  • https://openalex.org/W2898988480
  • https://openalex.org/W2899630353
  • https://openalex.org/W2901255733
  • https://openalex.org/W2903884969
  • https://openalex.org/W2913276851
  • https://openalex.org/W2914327486
  • https://openalex.org/W2914852469
  • https://openalex.org/W2917479168
  • https://openalex.org/W2918121217
  • https://openalex.org/W2918948909
  • https://openalex.org/W2947746912
  • https://openalex.org/W2947772066
  • https://openalex.org/W2951691760
  • https://openalex.org/W2956267354
  • https://openalex.org/W2963868992
  • https://openalex.org/W2966300283
  • https://openalex.org/W2971233035
  • https://openalex.org/W2971521921
  • https://openalex.org/W2975738166
  • https://openalex.org/W2980315205
  • https://openalex.org/W2999088805
  • https://openalex.org/W3008670662
  • https://openalex.org/W3011057479
  • https://openalex.org/W3013734830
  • https://openalex.org/W3021319226
  • https://openalex.org/W3028554808
  • https://openalex.org/W4254075607
  • https://openalex.org/W4391464088