溫度而非酸性可能導致珊瑚死亡

海洋變暖正在鼓勵南半球較遠地區珊瑚的生長,抵消了“酸化”的任何影響

近年來最大的自然悲劇之一是澳大利亞大堡礁的惡化,這是一個位於大陸東海岸附近的巨大珊瑚結構,支援著豐富的野生動物。除了過度捕撈和營養汙染外,世界上最大的自然結構還遭受了海洋溫度上升的困擾。但是,或許鮮為人知的是,澳大利亞西海岸也有一些巨大的珊瑚礁,位於東南印度洋的近海。屬於Porites屬的大型石珊瑚湧向海面,2月2日發表在《科學》雜誌上的新研究表明,由於海洋溫度升高,位於最南端較冷水域的珊瑚生長得比以往更好

澳大利亞海洋科學研究所的海洋科學家蒂莫西·庫珀說:“在強烈的變暖的地方,就會出現明顯的反應。迄今為止,溫度變化對珊瑚生長的影響最為顯著,我們最南端位置的鈣化率不斷增加就證明了這一點。”

研究結果表明,至少在短期內,溫度變化在珊瑚的命運中比任何海洋酸化——即大氣中二氧化碳水平上升被海水吸收,使其酸性更強——所起的作用更大。


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珊瑚——微小的水螅體——透過從周圍的水中提取鈣,並利用它為自己創造微小的貝殼狀家園來構建珊瑚礁,這些家園經過幾個世紀的積累可以形成巨大的結構。這個過程被稱為鈣化,對溫度和酸度都很敏感,這兩者都會阻礙生長。此外,珊瑚本身對溫度也很敏感,溫度過高會導致所謂的珊瑚白化事件,從而殺死珊瑚礁。

庫珀和他的同事在澳大利亞西海岸從北到南大約1000公里的六個地點鑽取了Porites珊瑚礁。他們提取了27個巖芯樣本。每個樣本都揭示了Porites珊瑚鈣質家園的年度密度記錄。透過將珊瑚的年度鈣化率與1900年至2010年的平均密度進行比較,庫珀和他的同事揭示了何時何地發生了異常變化。然後,研究人員將該記錄與月度海面溫度資料進行比較,以試圖瞭解溫度是否產生了影響,如果產生了影響,又是什麼影響。

他們發現,隨著較冷的海洋水域變暖,澳大利亞西海岸南端的Porites珊瑚在近幾十年裡一直在建造越來越厚的家園。在更北的地方,情況恰恰相反:在已經溫暖的亞熱帶和熱帶水域中,隨著海洋溫度升高太多,Porites珊瑚遭受了損失。庫珀說:“在變暖不明顯的地方,鈣化幾乎沒有變化。迄今為止,溫度變化對珊瑚生長的影響最為顯著,我們最南端位置的鈣化率不斷增加就證明了這一點。”

巖芯表明,迄今為止,與溫度相比,海洋酸度的增加對珊瑚的影響較小。然而,最終,預計酸化將對珊瑚生長造成損害——無論水溫如何。庫珀認為:“海洋酸化將日益成為熱帶珊瑚礁生長的另一個限制因素。”

但是,這項研究的一個缺陷可能是使用的月度溫度記錄。珊瑚會對幾天或幾周的溫度變化做出反應——因此大堡礁或世界其他地方會發生白化事件——這可能會“使珊瑚群落的生長放緩數年”,北卡羅來納大學教堂山分校的海洋生物學家約翰·布魯諾說,他也在研究珊瑚,但沒有參與這項研究。“不幸的是,這種[溫度]資訊不存在。”正是這種關於區域性溫度變化的精細資料,才需要更好地瞭解溫度、酸度和珊瑚生長之間的相互作用,儘管越來越清楚的是,較暖的海洋溫度的影響將決定珊瑚礁的命運

同樣明顯的是,人類二氧化碳排放量上升帶來的雙重影響——全球變暖和海洋酸化——正在使珊瑚礁上的生物生活更加艱難,包括大堡礁Porites珊瑚的生長迅速下降。而且沒有簡單的治療方法:布魯諾的研究表明,即使是海洋保護區,本質上也是海洋公園,也無法保護珊瑚礁免受氣候變化等全球性問題的侵害。正如庫珀補充說:“迄今為止,與未來幾十年預測的情況相比,這種相對適度的全球變暖變化令人擔憂。”

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