随着时间的推移和自然气候的波动，海洋生物系统经历了不同程度的变化，被称为“气候惊喜”的生物突变也在海洋的许多区域被发现。为了进一步了解这些变化——无论是突然的、意料之外的还是长期的——来自法国国家科学研究中心（CNRS）和索邦大学（Sorbonne University）的科学家团队与来自欧洲、美国和日本研究机构的研究人员开发了一种基于生命排列的宏观生态理论（METAL）的新方法。
为了构建计算机模型，研究人员设计了大量对自然温度变化表现出广泛反应的模拟物种（伪物种）。这些伪物种避免了超出其耐受性范围的热波动，形成了“伪群落”，并逐渐在模型中占据所有海洋区域。海洋生物多样性监测项目只覆盖海洋的一小块区域，通常只覆盖海岸附近的区域。这个以METAL理论为基础的新模型提供了全球覆盖范围，并允许快速识别能够强烈影响海洋生物多样性和相关生态系统的服务（如渔业、水产养殖和碳循环）的重大生物变化。当最初对14个海洋区域进行测试时，该模型准确地预测了自20世纪60年代以来实地观察到的实际生物变化。通过将该模型应用到全球海洋，研究人员能够量化这些生物变化的程度和空间范围。
该模型还让科学家们注意到，近来“气候惊喜”数量出现了前所未有的上升，原因可能是厄尔尼诺现象、大西洋和太平洋的温度异常以及北极变暖。在大多数情况下，该模型可以在事件发生前一年进行预测，从而可以确定目前野外观察所忽略的生物多样性受到威胁的地区。尽管海洋生物多样性每年为人类提供8000万吨鱼类和无脊椎动物，但这一新计算机模型揭示的变化可能会以对人类有益或有害的方式在世界范围内重新分配海洋群落和物种。
（刘思青 编译）
