珊瑚礁面临的麻烦可能比我们想象的还要大

珊瑚礁面临的麻烦可能比我们想象的还要大
2015 年,南海出现史无前例的气候变暖现象,珊瑚礁大量死亡。摄影:伍兹霍尔海洋研究所 Thomas DeCarlo

警告:珊瑚礁对全球变暖的敏感度可能比最初预测的要高得多。

《科学报告》最新研究显示,受当地气候条件影响,海洋温和变暖加剧,南海偏远环形珊瑚礁中 40% 的珊瑚死亡。通过分析活珊瑚核心的白化历史,研究人员还得出结论,此次事件是过去 40 年来最严重、规模最大的一次。

2015 年 6 月,南海的风力异常平静。受太平洋厄尔尼诺现象的影响,东沙环礁珊瑚礁周围的公海温度比正常水平高出约两度。但珊瑚礁正上方的海水温度甚至更高:没有季风吹拂,珊瑚礁周围的海水温度通常会与周围的公海温度保持一致,因此珊瑚礁上方的海水温度在两度异常温度的基础上又上升了四度。

“这片非常浅的珊瑚礁就像一个巨大的游泳池,沐浴在阳光下,”论文合著者汤姆·德卡洛说。德卡洛目前是西澳大利亚大学的研究员,但他在伍兹霍尔海洋研究所攻读博士学位期间进行了这项研究。

“因此,我们看到的是,由于这次加热事件在珊瑚礁局部范围内非常极端,它在短短几周内就杀死了近一半的珊瑚,”德卡洛说。与一般的珊瑚白化事件相比,这相当快。

这一发现与珊瑚受到全球变暖威胁的大局相吻合。但这项研究表明,“珊瑚礁的行为与公海不同”,伍兹霍尔的教授、论文合著者安妮·科恩说。

科恩说:“在某些情况下,公海温度的相对较小的变化可能会导致珊瑚礁大幅变暖,其程度远远超过你对公海变暖的预期。”

但 DeCarlo 表示,对珊瑚礁在下个世纪的命运的预测是基于公海数据。“当你将这些局部影响叠加或添加到全球变暖趋势之上时……它已经超出了珊瑚可以承受的极限,”DeCarlo 说。

德卡洛补充说,人们还没有有组织地将当地条件纳入全球气候模型。“你实际上可以在非常小的局部范围内很好地计算出珊瑚礁的温度,”德卡洛说。“有人在东沙环礁做这件事,”德卡洛说,他根据环礁周围的水流和来自太阳的能量建立了模型。

“可以将这个局部模型放入更大规模的气候模型中,”DeCarlo 说。“你无法断言 2030 年 6 月将会发生白化事件。但根据我们对大规模气候的预测,可以说这个珊瑚礁发生白化事件的可能性是一定的,具体取决于天气模式。”

全球变暖危害着全世界的珊瑚礁生态系统。随着温度升高,珊瑚会排出细胞内的共生藻类。一旦珊瑚失去通常进行光合作用并为其提供能量的藻类,它们就会白化、挨饿,最终死亡。

科学家们对导致珊瑚大规模死亡的温度需要达到多高有一些了解。“《巴黎气候条约》谈到白化温度应远低于 2 摄氏度的增幅,而长远目标是将温度保持在 1.5 摄氏度以下,”美国国家海洋和大气管理局珊瑚礁监测协调员马克·埃金说。

“这项研究有助于确保可能发生的情况,因为如果允许 1.5 或 2 度的升温,那么就会出现局部情况,大大增加珊瑚的压力,并导致严重的白化和死亡,”伊金说。

科恩说:“我们确实需要努力减少二氧化碳排放,减缓海洋变暖,并最终尽可能逆转海洋变暖。”但“当务之急是找到能够在海洋变暖中生存下来的珊瑚礁系统。”

在东沙环礁的研究中,珊瑚物种对极端温度上升表现出不同的白化和死亡反应。“我们看到所有物种都白化了,”德卡洛说,但六周后,一些物种恢复了,而其他物种没有。“这其实很典型。有一种叫做鹿角珊瑚的分枝珊瑚生长得非常快。你经常会看到它们的照片。它们形成非常大的灌木丛和最粗的分枝,”德卡洛解释道。“它们受到的打击最严重。它们的死亡率最高。”还有珊瑚,它们“更像巨石,是巨大的珊瑚,”德卡洛说。它们白化了,但没有死亡。

科恩希望未来能找到更可能存活的珊瑚礁。“如果我们能找到对气候变暖有极强耐受力的珊瑚礁,我们就能与政府合作,努力保护这些珊瑚礁免受其他可能危害它们的活动的影响,”她说。

“所有珊瑚礁都需要帮助,”科恩补充道。“但我们无法保护所有人,因为保护每一个珊瑚礁并不实际,”她说。“因此,一种思考方式——这只是其中一种思考方式——是随着海洋变暖,那些能够应对变暖的珊瑚礁有更好的生存机会,所以我们应该尽可能地帮助它们。”

珊瑚礁需要尽可能多的帮助。“全球珊瑚白化现象自 2014 年 6 月开始。现在已经持续了 33 个月,而且仍在继续,”美国国家海洋和大气管理局珊瑚礁观察站的埃金说。“大堡礁正在发生严重的白化现象。这个问题影响了全世界很多地区。”

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