为健康的珊瑚和群落进行多尺度规划
中美洲珊瑚礁地区各国政府正在探索使用基于自然的解决方案来加强珊瑚健康和沿海社区的社会效益。斯坦福大学研究人员与世界自然基金会、健康珊瑚礁倡议和智能海岸项目的其他科学家合作领导的一项新研究量化了不同流域干预措施的结果，以支持区域和国家范围内的珊瑚健康，并确定了目标区域这可以改善国家和整个地区的生态系统和社会效益。
被评估为关键流域(例如流域)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“陆地与海洋的联系”)、它们对人类的好处以及所考虑的空间规模。
这项工作突破了科学家分析生物物理和生态关系的界限，使用尖端的优化模型(首次在沿海环境中)来了解如何在满足空间或资源限制的同时最大化利益(以及为谁带来利益)。
该研究的主要作者、斯坦福大学自然资本项目高级研究员杰德·德勒沃(JadeDelevaux)表示：“为了恢复自然(在本例中是一个大型堡礁)，大规模的国际合作行动才是真正有帮助的。”
“与此同时，如果你想通过保护沿海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，那么你可能会在较小的范围内做出决定。”
该研究的重点是为决策者阐明其中一些权衡，并寻找可能实现环境和人类双赢的地方。
陆海连接
健康的珊瑚礁为依赖它们的社区提供重要的经济、社会和环境效益。其中包括沿海风暴保护、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海洋中人类活动(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状况的影响。红树林和热带森林的森林砍伐加剧是一个关键因素，因为它加剧了土地污染和碳排放。它还会因根系丧失而导致沉积物径流，从而损害下游沿海水质，从而损害珊瑚礁的健康。
中美洲珊瑚礁的沿海和海洋生态系统绵延超过1,000公里，使其成为北半球最大的跨境堡礁系统。该地区的伯利兹、危地马拉和洪都拉斯三个国家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界限保持一致，从而使政策干预变得复杂。
德莱沃表示：“如果伯利兹人民获得了大部分利益，那么要求危地马拉或洪都拉斯为分水岭干预措施提供资金，即使从科学角度来看，也很难证明其合理性。”“就在那时我们提出了一个问题：如果你要管理流域的同时着眼于支持人类和气候恢复能力，你会像只关注珊瑚礁健康那样瞄准相同的区域吗?”
绘制不同规模的效益图
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区域：将农业用地恢复为原生森林;保护现有森林;和可持续农业——将传统农业和牧场转变为农林业和林牧业。
“在覆盖如此大的地理区域时看到协调和协作的水平真是令人惊讶。通过我们举办的许多研讨会、参与性绘图练习和能力培训，社区的知识、需求和问题确实影响了科学。这些分析的信息，”Delevaux说。“我想说，这部分工作真的很鼓舞人心，因为你可以亲眼看到它将如何使用。”
然后，Delevaux及其同事利用InVEST生态系统服务模型，通过沉积物滞留量化了不同目标区域的不同干预措施对珊瑚健康的影响。他们发现，沿海社区最重要的目标区域(干预措施将最大限度地提高旅游、渔业和沿海保护等社会效益)会发生变化，具体取决于他们是否优先考虑区域规模和国家规模的方法。
在优先考虑针对较大跨国流域的区域干预措施的模型中，沉积物滞留和珊瑚健康得到了最大程度的改善。国家对珊瑚礁排列的较小的非跨境流域的重视提供了更多的局部社会效益。
自然资本项目高级研究员兼高级研究员凯蒂·阿科玛(KatieArkema)表示：“在区域范围内，在各个国家，我们发现我们拥有对流域进行投资的最佳机会，这将有助于减少沉积并改善整个区域的珊瑚健康。”太平洋西北国家实验室的科学家，并被华盛顿大学海洋环境事务学院联合任命。
阿科玛表示：“在国家范围内，我们可以进行投资，通过这些社会生态系统服务效益，真正造福该国的沿海社区。”
虽然研究结果显示了区域珊瑚健康和国家级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领域。
“这些空间明确的结果为当地和区域管理者提供了帮助。捐助者或投资者可能有兴趣改善特定珊瑚礁区域或海洋保护区的珊瑚礁健康状况，并可以利用这些结果来瞄准流域，从而最大程度地改善其焦点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，”健康珊瑚礁促进健康人类倡议的共同作者、创始人兼主任梅兰妮·麦克菲尔德说。
“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，支持潜在的大规模跨国保护工作。”
共创未来
研究人员与当地合作伙伴共同设计了这项研究，其中包括HealthyReefsforHealthyPeople和世界自然基金会当地附属机构。
在洪都拉斯，研究结果有助于指导流域恢复投资，通过重新种植红树林来最大程度地减少沉积物径流。
对于珀拉什奇亚的伯利兹人来说，这些成果是自然资本项目、世界自然基金会、伯利兹沿海地区管理局和研究所(CZMAI)等机构近二十年来对红树林向前发展的支持的又一支持。Delevaux还继续通过NSF项目与伯利兹普拉圣西亚的社区合作，寻找基于自然的公平解决方案，例如地方层面的红树林恢复和保护。
“向决策者强调，我们确实拥有一些定量模型和工具，可以帮助支持他们必须做出的有关资金流向的决策，这可能很有用。[我们的研究]可以帮助提供有关决策如何进行的见解。他们今天制造的产品可能会影响未来发生的事情，”阿科玛说。