海鳥糞便加速珊瑚生長

當海洋生物學家坎迪達·薩維奇在斐濟沿海水域採集氮和其他營養物質的樣本時，她被在一個馬蹄形珊瑚礁上的發現震驚了：氮含量超出了圖表。這是她最沒有預料到的，在一個充滿健康珊瑚和各種魚類，遠離通常伴隨高氮水平的農業活動和受汙染廢水的原始環境中發現這種情況。

“起初我以為我們錯誤標記了樣本，因為那裡的營養水平遠遠高於斐濟其他受人類活動影響更嚴重的地區，”紐西蘭奧塔哥大學的薩維奇說。為了找到答案，薩維奇想到了富含氮的糞便，這些糞便是由棲息在森林覆蓋的納梅納島上的大型海鳥群產生的，這個島嶼被珊瑚礁環繞。

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海鳥排洩物，或鳥糞，已知在熱帶海洋生態系統中具有肥料效應；它增加了食物網底層的微小浮游植物的數量，並促進魚類生長。與肥料徑流等氮源相比，鳥糞含有平衡比例的氮、磷和微量其他對生長重要的元素，如鐵。雖然已知珊瑚會吸收這些鳥糞衍生的營養物質，但薩維奇想探索大量這些營養物質是否真的能使珊瑚生長得更快。

為了找出答案，薩維奇回到納梅納礁，調查海鳥糞便是否加速了鹿角珊瑚的生長，鹿角珊瑚以其細長的分支骨骼而聞名。她將納梅納標本的生長率與斐濟第二大島瓦努來霧島以北約 15 英里處的受保護禁漁區內的鹿角珊瑚的生長率進行了比較。兩個地點的環境條件相似——光照水平、溫度或波浪能量之間沒有顯著差異——但瓦努來霧島的海鳥相對較少。 

薩維奇從納梅納和瓦努來霧島的健康鹿角珊瑚群落中採集了 36 個珊瑚碎片，然後將其中一半從納梅納移植到瓦努來霧島，反之亦然。為了比較，薩維奇將剩餘的碎片移植到它們最初來源的地點內。當她第二年返回時，她發現已搬遷到納梅納周圍富含鳥糞水域的珊瑚平均生長了 15 釐米——大約是移植到瓦努來霧島的珊瑚生長速度的四倍。與那些沒有鳥糞富集物的珊瑚相比，納梅納的標本還含有更高數量的為珊瑚提供食物的共生藻類。雖然薩維奇預計會看到兩個地點之間存在細微差異，但她說她“對這種影響的程度感到驚訝”。

薩維奇說，3 月份發表在《科學報告》上的研究結果表明，需要更好地瞭解陸地和海洋生態系統是如何相互作用的；這樣做可能有助於管理者確定哪些珊瑚礁會對恢復和保護工作做出良好反應。例如，位於海鳥棲息地附近的珊瑚礁系統可能比營養貧乏水域的珊瑚礁系統更健壯。該研究還表明，需要將海鳥的保護——據信超過四分之一的海鳥面臨某種滅絕風險——納入珊瑚礁管理。薩維奇說：“我們需要考慮附近的陸地棲息地如何才能使海洋環境受益，而不是將它們視為獨立的系統。”

悉尼科技大學的海洋生物學家大衛·薩格特說，這些發現是瞭解陸地和海洋如何聯絡在一起的重要一步。但他警告說，鳥糞提供的營養促進作用可能會對處於壓力下的珊瑚產生一些負面影響。薩格特說：“重要的是，不要將這些結果解讀為‘營養物質對珊瑚礁有益’。它們可能是有益的，但要適度。”薩格特沒有參與薩維奇的研究。“雖然增加的氮和磷可能有助於珊瑚礁從擾動中恢復，但這種快速生長可能會使一些珊瑚更容易發生白化，”當有益的藻類從珊瑚組織中排出時，就會發生白化，只留下白色的骨骼。

薩維奇計劃探索海鳥營養物質如何影響各種珊瑚健康指標，例如對白化或物理損傷的抵抗力。這些資訊可能有助於更清楚地瞭解鳥糞中額外的營養物質如何幫助珊瑚在極端事件（如 2016 年在薩維奇為這項研究進行實地調查後襲擊斐濟的溫斯頓颶風）後反彈。她說：“這場風暴對納梅納島的森林造成了很大破壞，也可能對在那裡築巢的海鳥群落造成了破壞。”“進行一項後續研究，看看營養水平是否發生了變化，以及珊瑚礁的結果如何，這將很有趣。”