長(zhǎng)江口及鄰近海域浮游植物生態(tài)系統(tǒng)氣候變化綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

郭海峽,蔡榕碩,譚紅建

(自然資源部第三海洋研究所海洋可持續(xù)發(fā)展研究中心,福建 廈門(mén) 361005)

近幾十年來(lái),在我國(guó)沿海地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下,河口及鄰近海域資源環(huán)境面臨的壓力日益突顯。一方面,人類(lèi)活動(dòng)對(duì)河口生態(tài)系統(tǒng)的影響愈發(fā)顯著?？焖僭鲩L(zhǎng)的人口、土地利用方式的改變、化肥的大量使用與流失、城市生活污水和工業(yè)廢水的排放以及海水養(yǎng)殖的擴(kuò)張,擾亂了大型河口系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán),從而引發(fā)富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象,進(jìn)而增加河口及其鄰近海域有害藻華和季節(jié)性缺氧的發(fā)生[1-2]。另一方面,近幾十年來(lái),隨著全球變暖和東亞季風(fēng)的減弱,我國(guó)近海增暖明顯,低空風(fēng)場(chǎng)和海面風(fēng)應(yīng)力明顯減弱,無(wú)論是冬季還是夏季均有明顯升溫,且升溫幅度冬季大于夏季,這使得包括三大河口區(qū)的我國(guó)近岸海域,尤其是長(zhǎng)江口及鄰近海域既受到氣候變暖的影響,又受到東亞季風(fēng)變化的顯著作用[3]。因此,我國(guó)近岸海域特別是長(zhǎng)江等河口區(qū)及其鄰近海域的環(huán)境和生態(tài)對(duì)氣候變化和人為活動(dòng)的響應(yīng)與適應(yīng)成為值得高度關(guān)注的科學(xué)問(wèn)題。

目前,長(zhǎng)江河口區(qū)及鄰近海域大面積赤潮暴發(fā)次數(shù)為我國(guó)三大河口之最[15],并成為主要的生態(tài)災(zāi)害之一。特別是,自20世紀(jì)70年代末以來(lái),該海域赤潮的發(fā)生頻率呈現(xiàn)出年代際的增加,與東亞冬季風(fēng)和海溫的年代際變化有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系[16-17],浮游植物生態(tài)系統(tǒng)處于較高的不穩(wěn)定和脆弱性狀態(tài)[3]。長(zhǎng)江河口及附近海域大規(guī)模甲藻等有害赤潮的暴發(fā)嚴(yán)重影響了海洋環(huán)境與生態(tài)系統(tǒng)的健康及其服務(wù)功能以及沿海地區(qū)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展[10,18]。

據(jù)此,本文主要研究長(zhǎng)江口浮游植物生態(tài)(以赤潮的暴發(fā)為主要研究對(duì)象)對(duì)氣候變化的響應(yīng)及脆弱性特征,并基于政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)有關(guān)氣候變化綜合風(fēng)險(xiǎn)的概念與理論[19-20],構(gòu)建了河口生態(tài)系統(tǒng)的氣候變化綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系,分析與評(píng)估不同氣候情景下未來(lái)長(zhǎng)江口浮游植物生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性和風(fēng)險(xiǎn)。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 數(shù)據(jù)資料

1.2 氣候變化綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系的構(gòu)建

IPCC AR5指出[19],氣候變化綜合風(fēng)險(xiǎn)(risk,R)是由氣候變化致災(zāi)事件(因子)的危險(xiǎn)(害)性(hazard,H)、自然和社會(huì)系統(tǒng)(承災(zāi)體)的暴露度(exposure,E)和脆弱性(vulnerability,V)相互作用產(chǎn)生的,即R=f(H,E,V)。當(dāng)承災(zāi)體(如生態(tài)系統(tǒng))暴露于某種氣候變化致災(zāi)因子(如溫度上升)時(shí),由于承災(zāi)體存在一定的脆弱性,如果承災(zāi)體應(yīng)對(duì)氣候變化致災(zāi)因子不力,則可能發(fā)生承災(zāi)體的結(jié)構(gòu)和功能的損毀或損失,并產(chǎn)生嚴(yán)重的影響或風(fēng)險(xiǎn)。因此,造成海洋生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與服務(wù)功能損失的氣候變化致災(zāi)因子是風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的前提,而承災(zāi)體的存在是風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的必要條件。

氣候變化致災(zāi)因子的影響程度及是否造成災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn),除了取決于致災(zāi)因子的危害性(如強(qiáng)度、頻率和范圍)之外,還取決于承災(zāi)體的暴露度和脆弱性的水平。暴露度是指氣候變化致災(zāi)因子發(fā)生時(shí)的不利影響范圍與承災(zāi)體在空間分布上的暴露程度[22]。脆弱性是指承災(zāi)體易受氣候變化致災(zāi)因子不利影響的傾向或習(xí)性,而容易受到損害的一種狀態(tài),與其對(duì)氣候變化致災(zāi)因子的敏感性和適應(yīng)性等因素密切相關(guān)[23-24]。

赤潮的發(fā)生受到許多因素的影響,如營(yíng)養(yǎng)鹽、環(huán)境因子和生物入侵等。最近的研究結(jié)果表明,長(zhǎng)江口赤潮的發(fā)生次數(shù)與營(yíng)養(yǎng)鹽濃度、SST和表面風(fēng)應(yīng)力有很好的相關(guān)關(guān)系[25]。人類(lèi)活動(dòng)排放到海洋里的工業(yè)廢水和生活污水中的大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),導(dǎo)致海水富營(yíng)養(yǎng)化,為赤潮生物的繁殖提供了物質(zhì)基礎(chǔ)[26]。較暖的海水溫度有利于浮游植物的生理活動(dòng)以及赤潮的暴發(fā)。研究表明,前冬或春季溫度升高有利于浮游生物生長(zhǎng),在營(yíng)養(yǎng)鹽充分的條件下,浮游動(dòng)物優(yōu)勢(shì)種的季節(jié)演替脫節(jié)導(dǎo)致攝食平衡失調(diào),赤潮易暴發(fā)[20,27]。較小的風(fēng)力會(huì)擴(kuò)大上層海水混合減弱效應(yīng),利于赤潮藻和細(xì)胞聚集[28]。并且,SST上升可以拓寬赤潮種藻類(lèi)的季節(jié)性暴發(fā)機(jī)會(huì)窗口,擴(kuò)大其分布,并為增長(zhǎng)提供競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),這意味著隨著SST的增加,有害藻華事件可能會(huì)更頻繁地發(fā)生在更廣泛的區(qū)域[29]。此外,光照強(qiáng)度影響浮游植物光合作用,高光照度下藻細(xì)胞生存所需鐵和磷的量較少,為赤潮暴發(fā)提供了條件[30]。河口浮游植物生態(tài)系統(tǒng)的脆弱性與浮游植物背景豐度和水層結(jié)構(gòu)有關(guān)[31]。較高浮游植物豐度的水體,在同等藻華條件下更容易暴發(fā)赤潮,浮游植物敏感性程度高。混合層深度越小,混合層內(nèi)平均光強(qiáng)越大,即藻類(lèi)接受的光照越充分,浮游植物適應(yīng)性越弱[32]。基于上述分析以及IPCC致災(zāi)因子危害性、承災(zāi)體暴露度、脆弱性和綜合風(fēng)險(xiǎn)與概念理論,形成了河口浮游植物生態(tài)系統(tǒng)的氣候變化綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(表1)。

表1 河口浮游植物生態(tài)系統(tǒng)的氣候風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系Tab. 1 Assessment system of climate change on comprehensive risks of phytoplankton ecology in estuarine areas

1.3 氣候變化綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法

根據(jù)表1河口浮游植物生態(tài)的氣候風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系定義,浮游植物生態(tài)的致災(zāi)因子危害性由SST、風(fēng)速和營(yíng)養(yǎng)鹽濃度3部分構(gòu)成,SST由冬季(12、1、2月份)海溫表征,風(fēng)速取赤潮高發(fā)季節(jié)海表面風(fēng)速,營(yíng)養(yǎng)鹽取NO3-N濃度和PO4-P濃度;暴露度由增溫速率和太陽(yáng)輻射強(qiáng)度兩部分構(gòu)成;脆弱性由敏感性和適應(yīng)性?xún)刹糠謽?gòu)成,敏感性由表征浮游植物豐度的葉綠素a濃度決定,適應(yīng)性與海水混合層深度有關(guān);風(fēng)險(xiǎn)為致災(zāi)因子危害性、承災(zāi)體的暴露度和脆弱性三者相互作用。具體計(jì)算過(guò)程如下:

Hi,j=a1Swi,j-a2Wi,j+a3CDIN+a4CDIP

(1)

Ei,j=Tai,j×Soli,j

(2)

Vi,j=Si,j/Ai,j

(3)

Ri,j=a5Hi,j+a6Ei,j+a7Vi,j

(4)

式(1)至(4)中:下標(biāo)i和j表示網(wǎng)格點(diǎn)坐標(biāo),H、E、V、R分別為致災(zāi)因子危害性、暴露度、脆弱性和風(fēng)險(xiǎn),Sw為經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化[33]處理的SST,W為經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化處理的風(fēng)速,CDIN為經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化處理的NO3-N濃度,CDIP為經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化處理的PO4-P濃度,Ta為經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化處理的SST線(xiàn)性變化趨勢(shì),Sol為經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化處理的表面凈太陽(yáng)輻射,S為敏感性,由葉綠素a濃度經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理得到;A為適應(yīng)性,A=Zmix,Zmix為混合層深度,同樣經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化處理;a1～7為權(quán)重系數(shù)。計(jì)算結(jié)果采用自然斷點(diǎn)法[34]劃分為5個(gè)等級(jí)。

2 結(jié)果與分析

2.1 主要致災(zāi)因子危害性評(píng)估

根據(jù)致災(zāi)因子危害性評(píng)估方法,計(jì)算得到長(zhǎng)江口及鄰近海域在不同情景下(RCP 2.6、4.5、8.5)不同時(shí)間段(2030—2039、2050—2059、2090—2099年)的致災(zāi)因子危害性空間分布差異(圖1)。

圖1 在RCP 2.6、4.5、8.5情景下,21世紀(jì)近期、中期、末期長(zhǎng)江口及鄰近海域浮游植物生態(tài)致災(zāi)因子危害性空間分布Fig. 1 Spatial distributions of phytoplankton ecology hazard in Changjiang Estuary and adjacent waters in the near, mid and late 21st century under RCP 2.6, 4.5 and 8.5 scenarios(a)—(c)分別為RCP 2.6情景下21世紀(jì)近期(2030—2039年)、中期(2050—2059年)和末期(2090—2099年)致災(zāi)因子危害性,(d)—(f)為RCP 4.5情景,(g)—(i)為RCP 8.5情景。

由圖1(a)至(c)可以看出,在RCP 2.6情景下,到21世紀(jì)30年代,長(zhǎng)江口及鄰近海域浮游植物生態(tài)致災(zāi)因子危害性總體為中等,空間分布較為均勻;到21世紀(jì)50年代,致災(zāi)因子危害性有所上升,上升區(qū)域主要在北麂列島附近海域,有較高危害性;到21世紀(jì)90年代,致災(zāi)因子危害性有所下降,總體危害性較低,這種變化可能主要受營(yíng)養(yǎng)鹽濃度下降和平均風(fēng)速上升影響。

由圖1(d)至(f)可以看出,在RCP 4.5情景下,到21世紀(jì)30年代,長(zhǎng)江口及鄰近海域浮游植物生態(tài)致災(zāi)因子危害性總體為中等,與RCP 2.6情景相似;到21世紀(jì)50年代,致災(zāi)因子危害性有所上升,上升幅度隨緯度增加而增大,長(zhǎng)江河口附近有較高危害性;到21世紀(jì)90年代,致災(zāi)因子危害性進(jìn)一步上升,海域總體處于高危害性影響下,高值區(qū)主要出現(xiàn)在舟山群島附近海域。

由圖1(g)至(i)可以看出,在RCP 8.5情景下,到21世紀(jì)30年代,長(zhǎng)江口及鄰近海域浮游植物生態(tài)致災(zāi)因子危害性總體為中等,與RCP 2.6情景相似;到21世紀(jì)50年代,海域總體致災(zāi)因子危害性快速上升至高等;到21世紀(jì)90年代,致災(zāi)因子危害性大幅度增加,該海域浮游植物總體處于極高危害性影響下,這種變化可能主要受海溫快速上升的影響。

2.2 暴露度評(píng)估

根據(jù)承災(zāi)體暴露度評(píng)估方法,計(jì)算得到長(zhǎng)江口及鄰近海域浮游植物生態(tài)在不同氣候情景下(RCP 2.6、4.5、8.5)未來(lái)不同時(shí)間段(2030—2039、2050—2059、2090—2099年)的暴露度空間分布差異(圖2)。

圖2 在RCP 2.6、4.5、8.5情景下,21世紀(jì)近期、中期、末期長(zhǎng)江口及鄰近海域浮游植物生態(tài)暴露度空間分布Fig. 2 Spatial distributions of phytoplankton ecological exposure in Changjiang Estuary and adjacent waters in the near, mid and late 21st century under RCP 2.6, 4.5 and 8.5 scenarios(a)—(c)分別為RCP 2.6情景下21世紀(jì)近期(2030—2039年)、中期(2050—2059年)和末期(2090—2099年)暴露度,(d)—(f)為RCP 4.5情景,(g)—(i)為RCP 8.5情景。

由圖2(a)至(c)可以看出,在RCP 2.6情景下,到21世紀(jì)30年代,長(zhǎng)江口及鄰近海域浮游植物生態(tài)暴露度整體較小,高暴露度區(qū)域主要為長(zhǎng)江河口附近;到21世紀(jì)50、90年代,長(zhǎng)江口及附近海域浮游植物生態(tài)暴露度空間分布特征與21世紀(jì)30年代類(lèi)似,變化幅度較小。

由圖2(d)至(f)可以看出,在RCP 4.5情景下,到21世紀(jì)30年代,長(zhǎng)江口及鄰近海域整體暴露度較小;到21世紀(jì)50年代,暴露度明顯增加,高值區(qū)主要在長(zhǎng)江口31°—32°N,121°—123°E范圍內(nèi),并向南延伸與岸線(xiàn)平行呈帶狀分布;到21世紀(jì)90年代,與21世紀(jì)50年代相似的空間分布格局下,暴露度略有增加。

由圖2(g)至(i)可以看出,在RCP 8.5情景下,到21世紀(jì)30年代,長(zhǎng)江口及鄰近海域浮游植物整體暴露度較小;21世紀(jì)50年代暴露度明顯增加,高值區(qū)主要在長(zhǎng)江口31°—32°N,121°—123°E范圍內(nèi),并向南延伸與岸線(xiàn)平行呈帶狀分布;21世紀(jì)90年代,暴露度進(jìn)一步劇增,幾乎整個(gè)海域都處于很高的暴露度環(huán)境中,該海域多年升溫明顯,且光照充足,有利于赤潮暴發(fā)。

2.3 脆弱性評(píng)估

根據(jù)承災(zāi)體脆弱性評(píng)估方法,計(jì)算得到長(zhǎng)江口及鄰近海域浮游植物生態(tài)在不同情景下(RCP 2.6、4.5、8.5)不同時(shí)間段(2030—2039、2050—2059、2090—2099年)的脆弱性空間分布差異(圖3)。

圖3 在RCP 2.6、4.5、8.5情景下,21世紀(jì)近期、中期、末期長(zhǎng)江口及鄰近海域浮游植物生態(tài)脆弱性空間分布Fig. 3 Spatial distributions of phytoplankton ecological vulnerability in Changjiang Estuary and adjacent waters in the near, mid and late 21st century under RCP 2.6, 4.5 and 8.5 scenarios(a)—(c)分別為RCP 2.6情景下21世紀(jì)近期(2030—2039年)、中期(2050—2059年)和末期(2090—2099年)脆弱性,(d)—(f)為RCP 4.5情景,(g)—(i)為RCP 8.5情景。

根據(jù)定義,脆弱性由敏感性和適應(yīng)性?xún)刹糠謽?gòu)成,而敏感性由表征浮游植物豐度的葉綠素a濃度決定,適應(yīng)性與海水混合層深度有關(guān)。由于CMIP5模式預(yù)估的長(zhǎng)江口及鄰近海域葉綠素a濃度和混合層深度,在不同時(shí)期和不同情景下空間分布差異較小,故由兩者計(jì)算得出的脆弱性空間分布也就趨于一致。總體上看,長(zhǎng)江口及鄰近海域浮游植物脆弱性由近岸向遠(yuǎn)岸呈遞減分布,123°E附近以西海域基本處于很高脆弱性狀態(tài)中。河口近岸海域由于富營(yíng)養(yǎng)化程度高,導(dǎo)致浮游植物背景豐度較高,加上水深較淺,混合層深度小,水體中的藻類(lèi)更容易受到充足的光照,并迅速增長(zhǎng),利于形成赤潮。

2.4 氣候變化綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

根據(jù)承災(zāi)體綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法,計(jì)算得到在不同情景下(RCP 2.6、4.5、8.5)長(zhǎng)江口及鄰近海域浮游植物生態(tài)在未來(lái)不同時(shí)間段(2030—2039、2050—2059、2090—2099年)的綜合風(fēng)險(xiǎn)空間分布差異(圖4)。

圖4 在RCP 2.6、4.5、8.5情景下,21世紀(jì)近期、中期、末期長(zhǎng)江口及鄰近海域浮游植物生態(tài)綜合風(fēng)險(xiǎn)空間分布Fig. 4 Spatial distribution of comprehensive risks of phytoplankton ecology in Changjiang Estuary and adjacent waters in the near, mid and late 21st century under RCP 2.6, 4.5 and 8.5 scenarios(a)—(c)分別為RCP 2.6情景下21世紀(jì)近期(2030—2039年)、中期(2050—2059年)和末期(2090—2099年)綜合風(fēng)險(xiǎn),(d)—(f)為RCP 4.5情景,(g)—(i)為RCP 8.5情景。

由圖4(a)至(c)可以看出,在RCP 2.6情景下,到21世紀(jì)30年代,長(zhǎng)江口及鄰近海域浮游植物生態(tài)的綜合風(fēng)險(xiǎn)總體較小,較高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域主要為北部的長(zhǎng)江入海口附近和南部的臺(tái)州灣附近;到21世紀(jì)50、90年代,北部長(zhǎng)江入海口附近高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)有所發(fā)展,綜合風(fēng)險(xiǎn)空間分布格局總體為近岸高遠(yuǎn)岸低。

由圖4(d)至(f)可以看出,在RCP 4.5情景下,到21世紀(jì)30年代,長(zhǎng)江口及鄰近海域浮游植物生態(tài)綜合風(fēng)險(xiǎn)整體較小;到21世紀(jì)50年代,綜合風(fēng)險(xiǎn)明顯增加,高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)擴(kuò)展到整個(gè)近岸海區(qū)內(nèi),與岸線(xiàn)平行呈帶狀分布;與21世紀(jì)50年代相似的空間分布格局下,21世紀(jì)90年代綜合風(fēng)險(xiǎn)略有增加。

由圖4(g)至(i)可以看出,在RCP 8.5情景下,到21世紀(jì)30年代長(zhǎng)江口及鄰近海域浮游植物生態(tài)綜合風(fēng)險(xiǎn)整體較小;到21世紀(jì)50年代綜合風(fēng)險(xiǎn)明顯增加,高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)擴(kuò)展到整個(gè)近岸海區(qū)內(nèi),與岸線(xiàn)平行呈帶狀分布;21世紀(jì)90年代,綜合風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步劇增,不僅高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域面積擴(kuò)大,風(fēng)險(xiǎn)水平也將急劇上升,幾乎整個(gè)近岸海域都處于很高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境中。高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境下,水環(huán)境惡化,容易引起浮游植物群落發(fā)生改變,藻華(赤潮、綠潮)時(shí)間提前,強(qiáng)度和頻率增加,藻毒素產(chǎn)生,低氧區(qū)擴(kuò)大,進(jìn)而導(dǎo)致漁業(yè)資源銳減,生產(chǎn)力下降等嚴(yán)重后果[20]。

未來(lái)氣候與海洋持續(xù)變暖的情景下,海洋的持續(xù)變暖使得長(zhǎng)江口及鄰近海域的溫暖期變長(zhǎng),即春、秋季的物候分別提前與延后結(jié)束,這可能使浮游動(dòng)物群落春季優(yōu)勢(shì)種的演替時(shí)間更為提前,有利于赤潮等生態(tài)災(zāi)害的發(fā)生[35]。此外,硅藻和甲藻對(duì)溫度和營(yíng)養(yǎng)鹽(氮、磷及其比值)變化的響應(yīng)模式不同:硅藻偏好低溫和高營(yíng)養(yǎng)鹽,而甲藻對(duì)溫度和營(yíng)養(yǎng)鹽相對(duì)不敏感,但傾向于低磷和高氮磷比的環(huán)境。上述生態(tài)位特性差異決定了升溫以及富營(yíng)養(yǎng)化引起的高氮磷比值都會(huì)促進(jìn)甲藻的快速生長(zhǎng)[36]。浮游植物群落結(jié)構(gòu)的改變又會(huì)影響浮游動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)的變化,主要表現(xiàn)為溫水種和多數(shù)暖水種的地理分布北移,優(yōu)勢(shì)種季節(jié)性演替的提前,例如溫水性或暖水性群落向亞熱帶群落的更替時(shí)間提前,并影響其對(duì)浮游植物的攝食壓力,從而帶來(lái)與魚(yú)類(lèi)產(chǎn)卵場(chǎng)餌料供給變化有關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)[37]。這將嚴(yán)重威脅海洋生態(tài)系統(tǒng)的健康和海洋食品安全。

3 結(jié)論

本研究基于IPCC氣候變化風(fēng)險(xiǎn)理論框架,構(gòu)建了河口浮游植物生態(tài)系統(tǒng)的氣候變化綜合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系,并利用IPCC CMIP5地球系統(tǒng)模式數(shù)據(jù),計(jì)算分析了長(zhǎng)江口及鄰近海域浮游植物生態(tài)在不同氣候情景下(RCP 2.6、4.5、8.5)未來(lái)不同時(shí)間段(2030—2039、2050—2059、2090—2099年)的致災(zāi)因子危害性、承災(zāi)體暴露度和脆弱性,以及氣候變化綜合風(fēng)險(xiǎn),得到以下主要結(jié)論:

(1)致災(zāi)因子危害性的分析表明,在RCP 2.6、4.5、8.5情景下,到21世紀(jì)中期,致災(zāi)因子危害性均有明顯上升,但到21世紀(jì)末期,RCP 2.6情景下有所下降,而RCP 4.5、8.5情景尤其是后一種情景下該海域浮游植物致災(zāi)因子危害性將有顯著增加。

(2)在RCP 2.6情景下,長(zhǎng)江口及鄰近海域暴露度基本為中等以下,暴露度高值區(qū)主要集中在長(zhǎng)江口31°—32°N,121°—123°E范圍內(nèi),并向南延伸與岸線(xiàn)平行呈帶狀分布,主要受升溫區(qū)分布的影響;在RCP 4.5和8.5情景下,未來(lái)長(zhǎng)江口及鄰近海域暴露度將快速上升,特別是在RCP 8.5情景下,21世紀(jì)末期,幾乎整個(gè)海域的浮游植物都將處于很高暴露度環(huán)境中。脆弱性評(píng)估分析顯示,長(zhǎng)江口及鄰近海域浮游植物脆弱性的空間分布差異較小,總體呈現(xiàn)近岸高遠(yuǎn)岸低的分布特征,其中,123°E附近以西海域總體處于很高脆弱性的狀態(tài)下。

(3)在RCP 2.6、4.5和8.5情景下,未來(lái)長(zhǎng)江口及鄰近海域浮游植物生態(tài)綜合風(fēng)險(xiǎn)呈現(xiàn)近岸高遠(yuǎn)岸低,且有增加的趨勢(shì),但以8.5情景最為明顯。到21世紀(jì)末期,該海域浮游植物生態(tài)總體綜合風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)將上升為很高,可能暴發(fā)赤潮的海域面積將會(huì)擴(kuò)大,同時(shí)赤潮強(qiáng)度和頻率可能上升。

為了降低長(zhǎng)江口及鄰近海域浮游植物的脆弱性和減小氣候變化影響的風(fēng)險(xiǎn),需要從整體海洋生態(tài)系統(tǒng)的角度出發(fā),采取一系列措施。如,加強(qiáng)陸海統(tǒng)籌,嚴(yán)控圍填海規(guī)模、污染物排海和過(guò)度捕撈,降低近岸海域富營(yíng)養(yǎng)化。這樣可以減輕海洋生態(tài)系統(tǒng)的破壞和富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象的加劇,從而降低浮游植物面臨的生存壓力;增強(qiáng)浮游植物生態(tài)系統(tǒng)的氣候恢復(fù)力,通過(guò)加強(qiáng)科學(xué)研究,了解浮游植物生態(tài)系統(tǒng)在氣候變化下的適應(yīng)能力和響應(yīng)機(jī)制,制定針對(duì)性的保護(hù)措施,減少赤潮生態(tài)災(zāi)害的發(fā)生頻次,維護(hù)海洋生態(tài)系統(tǒng)的健康。