Published February 15, 2023
| Version v1
Publication
Open
Climate change disrupts core habitats of marine species
Creators
- 1. Helmholtz Institute for Functional Marine Biodiversity
- 2. Carl von Ossietzky Universität Oldenburg
- 3. Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung
- 4. Université du Québec en Outaouais
- 5. Hochschule Bremerhaven
- 6. GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel
- 7. University of Freiburg
- 8. University of the Philippines Los Baños
- 9. Kiel University
- 10. Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
- 11. University of Bremen
Description
Driven by climate change, marine biodiversity is undergoing a phase of rapid change that has proven to be even faster than changes observed in terrestrial ecosystems. Understanding how these changes in species composition will affect future marine life is crucial for conservation management, especially due to increasing demands for marine natural resources. Here, we analyse predictions of a multiparameter habitat suitability model covering the global projected ranges of >33,500 marine species from climate model projections under three CO2 emission scenarios (RCP2.6, RCP4.5, RCP8.5) up to the year 2100. Our results show that the core habitat area will decline for many species, resulting in a net loss of 50% of the core habitat area for almost half of all marine species in 2100 under the high-emission scenario RCP8.5. As an additional consequence of the continuing distributional reorganization of marine life, gaps around the equator will appear for 8% (RCP2.6), 24% (RCP4.5), and 88% (RCP8.5) of marine species with cross-equatorial ranges. For many more species, continuous distributional ranges will be disrupted, thus reducing effective population size. In addition, high invasion rates in higher latitudes and polar regions will lead to substantial changes in the ecosystem and food web structure, particularly regarding the introduction of new predators. Overall, our study highlights that the degree of spatial and structural reorganization of marine life with ensued consequences for ecosystem functionality and conservation efforts will critically depend on the realized greenhouse gas emission pathway.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يمر التنوع البيولوجي البحري، مدفوعًا بتغير المناخ، بمرحلة من التغير السريع الذي ثبت أنه أسرع من التغيرات التي لوحظت في النظم الإيكولوجية الأرضية. إن فهم كيفية تأثير هذه التغييرات في تكوين الأنواع على الحياة البحرية في المستقبل أمر بالغ الأهمية لإدارة الحفظ، خاصة بسبب الطلب المتزايد على الموارد الطبيعية البحرية. هنا، نقوم بتحليل تنبؤات نموذج ملاءمة الموائل متعدد المعلمات الذي يغطي النطاقات العالمية المتوقعة لأكثر من 33500 نوع بحري من توقعات نموذج المناخ في إطار ثلاثة سيناريوهات لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون (RCP2.6، RCP4.5، RCP8.5) حتى عام 2100. تظهر نتائجنا أن مساحة الموائل الأساسية ستنخفض بالنسبة للعديد من الأنواع، مما يؤدي إلى خسارة صافية بنسبة 50 ٪ من مساحة الموائل الأساسية لما يقرب من نصف جميع الأنواع البحرية في عام 2100 بموجب سيناريو RCP8.5 عالي الانبعاثات. وكنتيجة إضافية لاستمرار إعادة تنظيم توزيع الحياة البحرية، ستظهر فجوات حول خط الاستواء بنسبة 8 ٪ (RCP2.6)، و 24 ٪ (RCP4.5)، و 88 ٪ (RCP8.5) من الأنواع البحرية ذات النطاقات الاستوائية المتقاطعة. بالنسبة للعديد من الأنواع الأخرى، سيتم تعطيل النطاقات التوزيعية المستمرة، مما يقلل من حجم السكان الفعال. بالإضافة إلى ذلك، ستؤدي معدلات الغزو المرتفعة في خطوط العرض العليا والمناطق القطبية إلى تغييرات كبيرة في النظام الإيكولوجي وهيكل شبكة الغذاء، لا سيما فيما يتعلق بإدخال حيوانات مفترسة جديدة. بشكل عام، تسلط دراستنا الضوء على أن درجة إعادة التنظيم المكاني والهيكلية للحياة البحرية مع ما يترتب على ذلك من عواقب على وظائف النظام الإيكولوجي وجهود الحفظ ستعتمد بشكل حاسم على مسار انبعاثات غازات الدفيئة المحقق.Translated Description (French)
Poussée par le changement climatique, la biodiversité marine traverse une phase de changement rapide qui s'est avérée encore plus rapide que les changements observés dans les écosystèmes terrestres. Comprendre comment ces changements dans la composition des espèces affecteront la vie marine future est crucial pour la gestion de la conservation, en particulier en raison de la demande croissante de ressources naturelles marines. Ici, nous analysons les prévisions d'un modèle d'adéquation de l'habitat multiparamétrique couvrant les plages mondiales projetées de plus de 33 500 espèces marines à partir des projections du modèle climatique selon trois scénarios d'émission de CO2 (RCP2.6, RCP4.5, RCP8.5) jusqu'à l'année 2100. Nos résultats montrent que la zone d'habitat principale diminuera pour de nombreuses espèces, entraînant une perte nette de 50 % de la zone d'habitat principale pour près de la moitié de toutes les espèces marines en 2100 dans le scénario à fortes émissions RCP8.5. En conséquence supplémentaire de la réorganisation continue de la répartition de la vie marine, des lacunes autour de l'équateur apparaîtront pour 8% (RCP2.6), 24% (RCP4.5) et 88% (RCP8.5) des espèces marines ayant des aires de répartition équatoriales croisées. Pour beaucoup plus d'espèces, les aires de répartition continues seront perturbées, réduisant ainsi la taille effective de la population. En outre, des taux d'invasion élevés dans les latitudes plus élevées et les régions polaires entraîneront des changements substantiels dans l'écosystème et la structure du réseau trophique, en particulier en ce qui concerne l'introduction de nouveaux prédateurs. Dans l'ensemble, notre étude souligne que le degré de réorganisation spatiale et structurelle de la vie marine, avec les conséquences qui en découlent pour la fonctionnalité des écosystèmes et les efforts de conservation, dépendra de manière critique de la trajectoire d'émission de gaz à effet de serre réalisée.Translated Description (Spanish)
Impulsada por el cambio climático, la biodiversidad marina está experimentando una fase de cambio rápido que ha demostrado ser incluso más rápida que los cambios observados en los ecosistemas terrestres. Comprender cómo estos cambios en la composición de las especies afectarán a la vida marina en el futuro es crucial para la gestión de la protección, especialmente debido a la creciente demanda de recursos naturales marinos. Aquí, analizamos las predicciones de un modelo de idoneidad de hábitat multiparamétrico que cubre los rangos proyectados globales de >33,500 especies marinas a partir de las proyecciones del modelo climático bajo tres escenarios de emisión de CO2 (RCP2.6, RCP4.5, RCP8.5) hasta el año 2100. Nuestros resultados muestran que el área del hábitat central disminuirá para muchas especies, lo que resultará en una pérdida neta del 50% del área del hábitat central para casi la mitad de todas las especies marinas en 2100 bajo el escenario de altas emisiones RCP8.5. Como consecuencia adicional de la continua reorganización distributiva de la vida marina, aparecerán brechas alrededor del ecuador para el 8% (RCP2.6), 24% (RCP4.5) y 88% (RCP8.5) de las especies marinas con rangos ecuatoriales cruzados. Para muchas más especies, se interrumpirán los rangos de distribución continua, reduciendo así el tamaño efectivo de la población. Además, las altas tasas de invasión en latitudes más altas y regiones polares conducirán a cambios sustanciales en el ecosistema y la estructura de la red alimentaria, particularmente con respecto a la introducción de nuevos depredadores. En general, nuestro estudio destaca que el grado de reorganización espacial y estructural de la vida marina con las consiguientes consecuencias para la funcionalidad del ecosistema y los esfuerzos de conservación dependerá críticamente de la vía de emisión de gases de efecto invernadero realizada.Files
gcb.16612.pdf
Files
(16.0 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:aa580c5ea28796cc4f059935c99ac226
|
16.0 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تغير المناخ يعطل الموائل الأساسية للأنواع البحرية
- Translated title (French)
- Le changement climatique perturbe les habitats essentiels des espèces marines
- Translated title (Spanish)
- El cambio climático interrumpe los hábitats centrales de las especies marinas
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4320856468
- DOI
- 10.1111/gcb.16612
References
- https://openalex.org/W1544875105
- https://openalex.org/W1608366422
- https://openalex.org/W1984133743
- https://openalex.org/W1989707569
- https://openalex.org/W2018291779
- https://openalex.org/W2022776523
- https://openalex.org/W2033593649
- https://openalex.org/W2054653365
- https://openalex.org/W2057695258
- https://openalex.org/W2063135892
- https://openalex.org/W2097151205
- https://openalex.org/W2098567981
- https://openalex.org/W2123920115
- https://openalex.org/W2133634924
- https://openalex.org/W2136652200
- https://openalex.org/W2139416101
- https://openalex.org/W2163744914
- https://openalex.org/W2171275516
- https://openalex.org/W2175509290
- https://openalex.org/W2197591050
- https://openalex.org/W2256116549
- https://openalex.org/W2267470873
- https://openalex.org/W2338326115
- https://openalex.org/W2339148606
- https://openalex.org/W2531195138
- https://openalex.org/W2563747423
- https://openalex.org/W2582743722
- https://openalex.org/W273955616
- https://openalex.org/W2758573049
- https://openalex.org/W2774132652
- https://openalex.org/W2779441842
- https://openalex.org/W2808420434
- https://openalex.org/W2888375597
- https://openalex.org/W2893068618
- https://openalex.org/W2903030823
- https://openalex.org/W2910713426
- https://openalex.org/W2911964244
- https://openalex.org/W2955437746
- https://openalex.org/W2971683364
- https://openalex.org/W2974521388
- https://openalex.org/W2980577289
- https://openalex.org/W2985068797
- https://openalex.org/W3001069219
- https://openalex.org/W3005815985
- https://openalex.org/W3006438817
- https://openalex.org/W3010860482
- https://openalex.org/W3102027041
- https://openalex.org/W3148599020
- https://openalex.org/W3202125399
- https://openalex.org/W4237210482
- https://openalex.org/W4247100902
- https://openalex.org/W4307054814
- https://openalex.org/W791392570