中美洲珊瑚礁地区各国政府正在探索利用基于自然的解决办法，加强珊瑚健康，为沿海社区带来社会效益。斯坦福大学的研究人员与世界野生动物基金会、健康珊瑚礁倡议组织和智能海岸项目的科学家合作，进行了一项新的研究，量化了不同流域干预措施的结果，以支持区域和国家尺度上的珊瑚健康，并确定了可以改善全国和整个地区生态系统和社会效益的目标区域。
这项研究发表在《自然可持续发展》杂志上。
被评价为关键流域(如流域)干预措施的基于自然的方法包括生态系统恢复或保护，以及可持续农业。然而，确定这些干预措施的目标区域需要了解陆地和海洋生态系统之间的复杂关系，也称为“陆海联系”，它们对人类的好处，以及正在考虑的空间尺度。
这项工作突破了科学家分析生物物理和生态关系的界限，使用了如何在满足空间或资源限制的情况下最大化利益的前沿优化模型(首次在沿海环境中)。
该研究的主要作者、斯坦福大学自然资本项目的高级研究员Jade Delevaux说:“为了恢复自然——在这种情况下，是一个大型堡礁——大规模的国际合作行动将会真正有所帮助。”
“与此同时，如果你想通过保护沿海地区的财产和基础设施或以旅游业为基础的生计来支持沿海社区的恢复能力，你可能需要在更小的范围内做出决定。”
这项研究的重点是为决策者阐明其中的一些权衡，并寻找对环境和人类可能双赢的地方。
近年的连接
健康的珊瑚礁为依赖它们的社区提供了必不可少的经济、社会和环境效益。这些措施包括抵御风暴的海岸保护、气候调节、自然驱动的旅游业以及为社区提供食物的渔业。
虽然海洋生态系统可能受到人类在海洋中的活动(如疏浚或水产养殖)或自然灾害(如飓风)的影响，但它们也受到上游陆地生态系统健康的影响。红树林和热带森林的砍伐加剧是一个关键因素，因为它加剧了陆地上的污染和碳排放。它还导致根系丧失导致沉积物流失，从而损害下游沿海水质，从而损害珊瑚礁的健康。
中美洲珊瑚礁的海岸和海洋生态系统绵延1000多公里，使其成为北半球最大的跨界堡礁系统。伯利兹、危地马拉和洪都拉斯是该地区的三个国家，它们通过影响沿海流域的人类活动对珊瑚礁产生了重大影响。然而，这些分水岭并不总是与政治边界一致，使政策干预复杂化。
Delevaux说:“如果大部分利益都由伯利兹人民积累，那么要求危地马拉或洪都拉斯为流域干预提供资金是很难证明的，即使从科学角度来说也是如此。”“这时我们问了一个问题:如果你要管理流域，同时着眼于支持人类和气候适应能力，你会把目标对准与你只关注珊瑚礁健康时相同的地区吗?”
跨尺度映射的好处
为了回答这个问题，研究人员和当地合作伙伴确定了可以实施三项关键流域干预措施的目标地区:将农业用地恢复为原始森林;保护现有森林;可持续农业——将传统农业和牧场转变为农林业和森林牧场。
“在覆盖这么大的地理区域的同时，看到如此高水平的协调和合作，真是令人惊讶。社区的知识、需求和问题通过我们举办的许多研讨会、参与式绘图练习和能力培训真正影响了科学，我们为这些分析收集了信息，”Delevaux说。“我得说，这部分工作真的很鼓舞人心，因为你看到了它将如何被直接使用。”
然后，使用InVESTecosystem服务模型，Delevaux和同事量化了不同目标区域的不同干预措施通过沉积物保留对珊瑚健康的影响。他们发现，对于沿海社区来说，最重要的目标区域——在那里干预将使旅游、渔业和沿海保护等社会效益最大化——取决于他们是优先考虑区域还是国家规模的方法。
在优先考虑针对更大的跨国流域的区域干预措施的模型中，沉积物保留和珊瑚健康得到的改善最大。国家强调由珊瑚礁组成的较小的非跨界水域提供了更多的局部社会效益。
自然资本项目高级研究员、太平洋西北国家实验室高级科学家凯蒂·阿科玛(Katie Arkema)说:“在区域范围内，在各个国家，我们发现我们有最好的机会在流域进行投资，这将有助于减少整个地区的沉积和增加珊瑚健康。”阿科玛是华盛顿大学海洋环境事务学院的联合任命人员。
阿科玛说:“在全国范围内，我们可以通过这些社会生态系统服务的好处，进行真正有利于该国沿海社区的投资。”
虽然研究结果显示了区域珊瑚健康和国家层面的社会效益之间的权衡，但也有一些干预措施优先考虑了两者的类似目标区域。
“这些空间上明确的结果对本地和区域经理都很有帮助。捐助者或投资者可能对改善特定珊瑚礁区或海洋保护区的珊瑚礁健康状况感兴趣，并可利用这些结果来确定在其重点区域产生最大改善的流域。国家政府可以确定一套最佳的干预措施和流域，以最大限度地提高社会和生态效益，”梅兰妮·麦克菲尔德说，她是“健康珊瑚礁为健康人群倡议”的共同作者、创始人兼主任。
“该模型还可以量化主要流域合作工作的区域珊瑚礁和社会效益，支持潜在的大规模多国保护工作。”
共创未来
研究人员与当地合作伙伴共同设计了这项研究，包括健康人群的健康珊瑚礁，以及世界自然基金会在当地的分支机构。
在洪都拉斯，这项研究的结果有助于指导通过重新种植红树林来减少沉积物径流的流域恢复投资。
对于普拉森西亚的伯利兹人来说，这些结果增加了近20年来自然资本项目、世界自然基金会、伯利兹海岸带管理局和研究所(CZMAI)等机构对红树林向前发展的支持。Delevaux还通过国家科学基金会的一个项目继续与伯利兹Placencia的社区合作，寻找公平的基于自然的解决方案，如在当地一级恢复和保护红树林。
他说:“向决策者强调，我们确实有一些量化模型和工具，可以帮助支持他们就资金投向何处做出的各种决策，这可能是有用的。(我们的研究)可以帮助人们了解他们今天做出的决定如何影响未来。”阿科玛说。
