地球赤道的热带水域以其丰富的海洋生物多样性而闻名，拥有充满活力的珊瑚礁和大群的金枪鱼、海龟、蝠鲼和鲸鲨。随着你向两极移动，海洋物种的数量自然会减少。生态学家曾假设这种全球模式在最近几个世纪保持稳定——直到现在。我们的最新研究发现，赤道周围的海洋已经变得对许多物种来说太热，无法生存，全球变暖是罪魁祸首。
换句话说，全球模式正在迅速变化。随着物种向两极的较冷水域迁移，这可能会对海洋生态系统和人类生计产生深远的影响。当这种情况在2.52亿年前发生时，90%的海洋物种灭绝了。
这种全球模式——物种数量在两极较低，在赤道达到峰值——导致物种丰富度的钟形梯度。我们查看了自1955年以来收集的近50,000种海洋物种的分布记录，发现随着时间的推移，这种钟形正在逐渐下降。
因此，随着海洋变暖，物种通过向两极移动来追踪其偏好的温度。尽管赤道在过去50年间的0.6℃变暖相对于高纬度地区的变暖来说是相对温和的，但热带物种与其他地方的物种相比，必须移动更远才能保持在它们的温度生态位。
由于气候变化，海洋变暖在过去几十年中加速，赤道周围的下降幅度加深。我们五年前使用建模方法预测了这种变化，现在我们有观察证据。
对于我们研究的10个主要物种群（包括远洋鱼类、珊瑚礁鱼类和软体动物），它们在水或海底生活的丰富度在年平均海面温度高于20℃的纬度上要么达到平台期，要么略有下降。
今天，物种丰富度在北半球纬度约30°N（中国南部和墨西哥附近）和南半球约20°S（澳大利亚北部和巴西南部附近）最大。
我们不应该对全球生物多样性对全球变暖如此迅速地响应感到惊讶。这以前发生过，并且有戏剧性的后果。
2.52亿年前……
在约2.52亿年前的二叠纪地质时期结束时，由于西伯利亚火山喷发的温室气体排放，全球温度在30,000-60,000年内上升了10℃。
2020年对当时化石的研究显示，赤道生物多样性的显著峰值平坦化并扩散。在这个巨大的全球生物多样性重新排列期间，90%的海洋物种被灭绝。
125,000年前……
2012年的一项研究表明，更近的是，在约125,000年前的快速变暖期间，珊瑚礁珊瑚迅速离开热带，如化石记录所示。结果是我们描述的模式相似，尽管没有伴随的大规模灭绝。
今天……
在约15,000年前结束的最后一个冰河时代，有孔虫（一种硬壳的单细胞浮游生物）的丰富度在赤道达到峰值，并从那时起一直在下降。这一点很重要，因为浮游生物是食物网中的关键物种。
我们的研究表明，由于人为气候变化，这种下降在最近几十年加速。
失去热带生态系统中的物种意味着生态系统对环境变化的恢复力降低，可能危及生态系统的持久性。
在亚热带生态系统中，物种丰富度正在增加。这意味着会有物种入侵者、新的捕食者-猎物互动和新的竞争关系。例如，热带鱼类进入悉尼港与温带物种争夺食物和栖息地。
这可能导致生态系统崩溃——如二叠纪和三叠纪边界时期所见——物种灭绝，生态系统服务（如食物供应）永久改变。
我们描述的变化也将对人类生计产生深远的影响。例如，许多热带岛国依赖于通过在其领海出售许可证获得的金枪鱼捕捞船队的收入。高度移动的金枪鱼物种可能会迅速向亚热带移动，可能超出岛国的领海。
同样，许多对手工渔民重要的珊瑚礁物种以及支持旅游业的移动性强的巨型动物，如鲸鲨、蝠鲼和海龟，也可能向亚热带移动。
商业和手工渔业以及海洋巨型动物的移动可能会损害热带国家实现关于零饥饿和海洋生命的可持续发展目标的能力。
《巴黎气候协定》中规定了一条路径，涉及积极减少我们的排放。其他机会也在出现，可能有助于保护生物多样性，并希望最大限度地减少其远离赤道的影响。
目前，2.7%的海洋在完全或高度保护的保护区中得到保护。这远低于2020年根据《联合国生物多样性公约》设定的10%的目标。
但41个国家正在推动到2030年保护30%的海洋的新目标。
这个“30 by 30”目标可能会禁止海底采矿并在保护区中取消捕鱼，这些保护区可以破坏栖息地并释放与全球航空一样多的二氧化碳。这些措施将减轻对生物多样性的压力，并促进生态恢复力。
设计气候智能型保护区可以进一步保护生物多样性免受未来变化的影响。例如，可以在未来可预见的气候稳定的避难所中为海洋生物设立保护区。
我们现在有证据表明气候变化正在影响生态学中最知名和最强的全球模式。我们不应该推迟采取行动来试图缓解这种情况。