Globally, marine fish communities are being altered by climate change and human disturbances. We examined data on global marine fish communities to assess changes in community-weighted mean temperature affinity (i.e., mean temperatures within geographic ranges), maximum length, and trophic levels, which, respectively, represent the physiological, morphological, and trophic characteristics of marine fish communities. Then, we explored the influence of climate change and fishing on these characteristics because of their long-term role in shaping fish communities, especially their interactive effects. We employed spatial linear mixed models to investigate their impacts on community-weighted mean trait values and on abundance of different fish lengths and trophic groups. Globally, we observed an initial increasing trend in the temperature affinity of marine fish communities, whereas the weighted mean length and trophic levels of fish communities showed a declining trend. However, these shift trends were not significant, likely due to the large variation in midlatitude communities. Fishing pressure increased fish communities' temperature affinity in regions experiencing climate warming. Furthermore, climate warming was associated with an increase in weighted mean length and trophic levels of fish communities. Low climate baseline temperature appeared to mitigate the effect of climate warming on temperature affinity and trophic levels. The effect of climate warming on the relative abundance of different trophic classes and size classes both exhibited a nonlinear pattern. The small and relatively large fish species may benefit from climate warming, whereas the medium and largest size groups may be disadvantaged. Our results highlight the urgency of establishing stepping-stone marine protected areas to facilitate the migration of fishes to habitats in a warming ocean. Moreover, reducing human disturbance is crucial to mitigate rapid tropicalization, particularly in vulnerable temperate regions.
Análisis de la respuesta de las comunidades de peces marinos ante el cambio climático y la pesca Resumen Las comunidades de peces marinos sufren alteraciones en todo el mundo causadas por el cambio climático y las perturbaciones humanas. Analizamos los datos sobre las comunidades de peces marinos de todo el mundo para valorar los cambios en la afinidad térmica media (es decir, la temperatura media dentro de las distribuciones geográficas), la longitud máxima y los niveles tróficos, todos con ponderación comunitaria, los cuales representan respectivamente las características fisiológicas, morfológicas y tróficas de las comunidades de peces marinos. Después exploramos la influencia del cambio climático y la pesca sobre estos rasgos, ya que desempeñan un papel a largo plazo en la formación de las comunidades de peces, especialmente sus efectos interactivos. Empleamos modelos espaciales lineales mixtos para investigar el impacto del cambio climático y la pesca sobre los valores promedio de los rasgos con ponderación comunitaria y sobre la abundancia de las diferentes longitudes de peces y grupos tróficos. Observamos una tendencia inicial en incremento en la afinidad térmica de las comunidades de peces marinos en todo el mundo, mientras que el promedio con ponderación comunitaria de la longitud y el nivel trófico mostró una tendencia en declinación. Sin embargo, estos cambios en las tendencias no fueron significativas, probablemente debido a la gran variación de las comunidades de latitud media. La presión de pesca incrementó la afinidad térmica de las comunidades de peces en las regiones que experimentan el calentamiento climático. Además, este calentamiento estuvo asociado con un incremento en el promedio con ponderación comunitaria de la longitud y el nivel trófico de las comunidades. La temperatura de referencia climática baja pareció mitigar el efecto del calentamiento climático sobre la afinidad térmica y los niveles tróficos. El efecto del calentamiento sobre la abundancia relativa de las diferentes clases tróficas y el tamaño de las clases exhibió un patrón no lineal. Las especies de peces pequeños y relativamente grandes podrían beneficiarse con el calentamiento climático, mientras que los grupos de mayor tamaño y tamaño mediano estarían en desventaja. Nuestros resultados resaltan la urgencia por establecer áreas marinas protegidas que faciliten la migración de peces hacia hábitats en un océano cada vez más caliente. Además, es crucial reducir la perturbación humana para mitigar la rápida tropicalización, particularmente en las regiones templadas vulnerables.
在全球范围内, 气候变化和人类活动深刻改变着海洋鱼类群落的生态格局。我们深入研究了全球海洋鱼类群落的相关数据, 以评估它们在不同方面的变化:包括群落温度指数(即鱼类栖息范围内的平均温度)、平均最大体长以及营养级水平。这些指标分别反映了海洋鱼类群落的生理、形态特征和营养状况。在此基础上, 我们进一步探讨了气候变化和渔业活动对这些特性的影响, 因为它们在塑造鱼类群落结构方面发挥着长期的、关键的作用, 特别是二者的交互效应。通过运用空间线性混合模型, 我们探究了这些因素如何影响群落的加权平均性状值以及不同体长和营养组的丰富度。在全球范围内, 我们观察到海洋鱼类群温度指数呈现出初步上升的趋势, 而鱼类群落的加权平均体长和营养级水平则呈现出下降的趋势。尽管这些变化趋势并不显著, 主要是由于中纬度地区的鱼类群落存在较大的波动。研究还发现, 捕捞压力加剧了气候变暖地区鱼类群落对变暖的响应, 即其温度指数增加。同时, 气候变暖与鱼类群落的加权平均体长和营养级水平的增加之间存在正相关关系。值得注意的是, 较低的气候基线温度似乎能够缓解气候变暖对群落温度指数和营养水平的影响。此外, 气候变暖对不同营养水平和大小的鱼类类群的相对丰富度的影响呈现非线性规律, 小型和相对大型的鱼类可能因此受益, 而中型和最大型鱼类则可能面临更大的挑战。基于这些发现, 我们强烈呼吁建立更多的海洋保护区, 在气候变暖背景下作为鱼类迁移至适宜海域的“垫脚石”。同时, 减少人为干扰对于缓解鱼类群落的快速热带化至关重要, 尤其是在敏感的温带海域。.
Keywords: cambio climático; cambio comunitario; climate warming; community shifts; efectos interactivos; fish length; interactive effects; longitud de peces; marine tropicalization; niveles tróficos; trophic levels; tropicalización marina; 交互效应; 气候变暖; 海洋热带化; 群落转变; 营养级水平; 鱼类体长.
© 2024 Society for Conservation Biology.