Regeringar i Mesoamerican Reef-regionen undersöker användningen av naturbaserade lösningar för att stärka korallhälsa och samhälleliga fördelar för kustsamhällen. En ny studie ledd av Stanford-forskare i samarbete med forskare från World Wildlife Fund, Healthy Reefs Initiative och andra från Smart Coasts-projektet kvantifierade resultaten av olika vattendelare för att stödja korallhälsa på regional och nationell skala, och identifierade målområden som skulle kunna förbättra både ekosystem och samhällsnytta nationellt och i hela regionen.
Verket har publicerats i Nature Sustainability .
De naturbaserade tillvägagångssätten som utvärderas som viktiga ingrepp i vattendelare (t.ex. dräneringsområde) inkluderar återställande eller skydd av ekosystem och hållbart jordbruk. Men för att avgöra vilka områden som ska riktas in för dessa insatser krävs förståelse för de komplexa sambanden mellan terrestra och marina ekosystem, även kända som "land-havs-kopplingar", deras fördelar för människor och den rumsliga skalan som beaktas.
Detta arbete tänjde på gränserna för hur forskare analyserar biofysiska och ekologiska samband med hjälp av banbrytande optimeringsmodeller (för första gången i kustnära sammanhang) för hur man maximerar fördelarna – och för vem – samtidigt som de möter rumsliga eller resursbegränsningar.
"För att återställa naturen - i det här fallet ett stort barriärrev - är internationella samarbetsåtgärder i stor skala det som verkligen kommer att hjälpa", säger Jade Delevaux, studiens huvudförfattare och senior fellow vid Stanfords Natural Capital Project.
"Samtidigt, om du vill stödja kustsamhällenas motståndskraft genom att skydda fastigheter och infrastruktur längs kusten eller turismbaserad försörjning - fattar du förmodligen beslut i mindre skala."
Forskningen fokuserade på att belysa några av dessa avvägningar för beslutsfattare och att söka platser där det kan finnas win-wins för miljön och människorna.
Friska korallrev ger viktiga ekonomiska, sociala och miljömässiga fördelar för de samhällen som är beroende av dem. Dessa inkluderar kustskydd mot stormar, klimatreglering, naturdriven turism och fiske som föder samhällen.
Även om marina ekosystem kan påverkas av mänskliga aktiviteter i havet, som muddring eller vattenbruk, eller naturliga faror som orkaner, påverkas de också av hälsan hos uppströms terrestra ekosystem. Intensifierad avskogning i mangroveskogar och tropiska skogar är en nyckelfaktor, eftersom det förvärrar föroreningar och koldioxidutsläpp på land. Det leder också till sedimentavrinning från förlust av deras rotsystem, vilket skadar nedströms kustvattenkvaliteten och följaktligen korallrevens hälsa.
De kustnära och marina ekosystemen i det mesoamerikanska revet sträcker sig över 1 000 kilometer och etablerar det som det största gränsöverskridande barriärrevet på norra halvklotet. Belize, Guatemala och Honduras, tre länder i regionen, påverkar revet avsevärt genom mänskliga aktiviteter som påverkar kustvattendelar. Ändå är dessa vattendelar inte alltid i linje med politiska gränser, vilket komplicerar politiska ingripanden.
"Det skulle vara svårt att motivera, även vetenskapligt, att be Guatemala eller Honduras att finansiera vattendelare om de flesta av fördelarna tillvaratas av människorna i Belize," sade Delevaux. "Det var då vi ställde frågan:om du skulle hantera vattendelar med sikte på att stödja både människor och klimattålighet, skulle du rikta in dig på samma områden som du skulle göra om du enbart var fokuserad på korallrevens hälsa?"
För att besvara den frågan identifierade forskare och lokala partners målområden där tre viktiga vattendelare kan genomföras:återställande av jordbruksmark till inhemsk skog; skydd av befintlig skog; och hållbart jordbruk – omvandling av konventionellt jordbruk och ranching till agroforestry och silvopasture.
"Det var fantastiskt att se nivån av koordinering och samarbete ske samtidigt som de täcker ett så stort geografiskt område. Samhällens kunskaper, behov och frågor påverkade verkligen vetenskapen genom de många workshops, deltagande kartläggningsövningar och kapacitetsutbildningar som vi höll för att samla in informationen för dessa analyser, säger Delevaux. "Jag skulle säga att en del av arbetet var riktigt inspirerande, eftersom du ser hur det kommer att användas på egen hand."
Sedan, med hjälp av InVESTecosystem-tjänstermodeller, kvantifierade Delevaux och kollegor effekterna av olika interventioner i olika målområden på korallhälsa genom sedimentretention. De fann att de viktigaste målområdena för kustsamhällen – där insatser skulle maximera samhällsnyttan som turism, fiske och kustskydd – förändrades beroende på om de prioriterade ett tillvägagångssätt i regional- kontra nationell skala.
Sedimentretention och korallhälsa förbättras mest i modeller som prioriterar regionala insatser som är inriktade på större, transnationella vattendelar. En nationell betoning på mindre, icke-gränsöverskridande vattendelar kantade av rev ger mer lokaliserade samhällsnytta.
"I regional skala, över länder, fann vi att vi har de bästa möjligheterna att göra investeringar i vattendelar som kommer att bidra till att minska sedimentering och öka korallhälsa i hela regionen", säger Katie Arkema, senior fellow vid Natural Capital Project och senior forskare vid Pacific Northwest National Lab, med en gemensam utnämning vid School of Marine Environmental Affairs vid University of Washington.
"På nationell nivå kan vi göra investeringar som verkligen kommer att gynna kustsamhällena i det landet genom dessa samhällsnytta av ekosystemtjänster", sa Arkema.
Medan studieresultaten visar avvägningar mellan regional korallhälsa och samhällsnytta på landsnivå, fanns det också några interventioner som prioriterade liknande målområden i båda.
"Dessa rumsligt explicita resultat ger befogenheter för både lokala och regionala chefer. En givare eller investerare kan vara intresserade av att förbättra revhälsan i ett specifikt revområde eller marint skyddat område och kan använda dessa resultat för att rikta in sig på de vattendelar som ger maximal förbättring i deras fokus. En nationell regering skulle kunna bestämma den bästa uppsättningen av insatser och vattendelar som maximerar både sociala och ekologiska fördelar, säger Melanie McField, medförfattare, grundare och chef för Healthy Reefs for Healthy People Initiative.
"Modellen kan också kvantifiera det regionala revet och den sociala nyttan av samarbete i de stora vattendelaren, vilket stödjer potentiella storskaliga multinationella bevarandeinsatser."
Forskare utformade studien tillsammans med lokala partners, inklusive Healthy Reefs for Healthy People, och lokalt baserade medlemsförbund till World Wildlife Fund.
I Honduras hjälper resultaten av studien till att vägleda investeringar i återställande av vattendelar genom återplantering av mangroveskogar för att minimera avrinning av sediment.
För belizeaner i Placencia bidrar dessa resultat till nästan två decennier av stöd för mangrove-framåtutveckling mellan Natural Capital Project, WWF, Belize Coastal Zone Management Authority and Institute (CZMAI) och andra. Delevaux fortsätter också att arbeta med samhällen i Placencia, Belize genom ett NSF-projekt för att hitta rättvisa naturbaserade lösningar som mangroverestaurering och bevarande på lokal nivå.
"Det kan vara användbart att betona för beslutsfattare att vi har några kvantitativa modeller och verktyg som kan hjälpa till att stödja den typ av beslut de måste fatta om var de ska rikta medel. [Vår forskning] kan hjälpa till att ge insikter om hur besluten fattas. som de gör idag kan påverka vad som händer i framtiden", sa Arkema.
Mer information: Jade M. S. Delevaux et al, Social-ekologiska fördelar med land-havsplanering i flera skalor i Mesoamerika, Nature Sustainability (2024). DOI:10.1038/s41893-024-01325-7
Journalinformation: Naturens hållbarhet
Tillhandahålls av Stanford University
