戰勝酷熱:太平洋珊瑚礁對氣候的抵抗力空前增強
新研究顯示,太平洋某海域的珊瑚礁似乎已經適應了較高的海洋溫度,從而有可能減少氣候變化對未來白化現象的影響。由紐卡斯爾大學領導的一項以太平洋島國帕勞為重點的研究表明,珊瑚礁的耐熱性有可能出現歷史性的增長。研究結果表明,如果全球碳排放量減少,這種耐熱能力可以減少未來的白化影響。
由紐卡斯爾大學領導的最新研究表明,太平洋帕勞地區的珊瑚礁很可能已經適應了較高的海洋溫度,從而減少了未來因氣候變化而可能出現的白化現象。
根據數十年的實地觀測,科學家們為帕勞珊瑚礁模擬了多種可能的未來珊瑚白化軌跡,每種軌跡都模擬了不同的熱耐受性增強率。他們發現,如果珊瑚的熱耐受性在整個21世紀繼續以最有可能的歷史速度提高,那麼白化影響就有可能顯著減少。
這些研究結果今天(8 月22 日)發表在《自然-通訊》(Nature Communications)雜誌上,肯定了未來珊瑚白化的嚴重程度取決於碳減排這一科學共識。在中低排放情景下,例如履行《巴黎協定》的承諾,一些珊瑚礁的高頻率白化現象可以得到完全緩解。然而,在社會繼續依賴化石燃料發展的高排放情景下,這種白化影響是不可避免的。
根據數十年的實地觀測,科學家們為帕勞珊瑚礁模擬了多種可能的未來珊瑚白化軌跡,每種軌跡都模擬了不同的熱耐受性增強率。(帕勞珊瑚礁)圖片來源:Liam Lachs
研究第一作者利亞姆-拉克斯(Liam Lachs)是紐卡斯爾大學珊瑚助手實驗室的成員。拉克斯說:”我們的研究表明了生態對氣候變化的適應能力,同時也強調了履行《巴黎協定》承諾以有效保護珊瑚礁的必要性。我們量化了珊瑚耐熱性在十年時間尺度上的自然增長,這可以直接與海洋變暖的速度進行比較。雖然我們的工作帶來了一線希望,但也強調了繼續採取行動減少碳排放的必要性,以減緩氣候變化,確保這些重要生態系統的未來。”
該研究的合著者、紐卡斯爾大學自然與環境科學學院的詹姆斯-蓋斯特博士補充說:”我們知道,珊瑚礁可以通過適應環境、基因適應或群落結構的變化,隨著時間的推移提高其整體熱耐受性,但是,我們對發生這種情況的速度知之甚少。這項研究使用了一個偏遠太平洋珊瑚礁系統的數據,並估算了自20 世紀80 年代末以來耐受性的提高速度。研究結果為珊瑚礁跟上氣溫的上升帶來了一些希望,但前提是必須對氣候變化採取強有力的措施。”
合作研究和更廣闊的視野
這項研究是第一作者於2021 年與加拿大不列顛哥倫比亞大學西蒙-多納教授的氣候與沿海生態系統實驗室合作訪問的成果。
“這項研究表明,一些珊瑚礁有可能在未來氣候變化引發的熱浪面前變得更具復原力,”Donner 教授說。”然而,這種複原力也可能付出代價,即珊瑚礁多樣性和生長速度的降低。如果不在未來二三十年內大幅削減溫室氣體排放,太平洋地區的珊瑚礁將無法提供太平洋人民數百年來賴以生存的資源和免受海浪侵襲的保護。”
珊瑚礁的未來
珊瑚礁蘊藏著豐富的生物多樣性,但也面臨著前所未有的衰退,原因是海洋熱浪以及由此導致的大規模珊瑚白化和死亡事件。珊瑚群落要想在氣候變化的影響下繼續生存下去,就必須承受強度和頻率逐漸增加的海洋熱浪。
珊瑚礁對熱的耐受力自然增長的速度,以及這種增長速度是否能與海洋變暖的速度相匹配,在很大程度上仍是未知數。為了填補這一知識空白並為珊瑚群落未來的恢復能力提供見解,紐卡斯爾大學的研究小組調查了歷史上的大規模白化事件,並重點對帕勞這一偏遠的太平洋珊瑚礁系統進行了案例研究。
研究還測試了減緩氣候變化和減少碳排放的不同全球行動水平,調查了四種排放情景及其對未來珊瑚白化預測的影響。
研究結果表明,自上世紀80年代末以來,帕勞珊瑚的熱耐受性可能以每十年0.1 °C的速度提高。這種增長表明,珊瑚或其共生微藻的遺傳適應或馴化等自然機制可能有助於提高珊瑚的耐熱性。
該研究的合著者之一、昆士蘭大學和帕勞國際珊瑚礁中心的彼得-蒙比教授認為,”即將面臨的一些挑戰將是釐清哪些機制推動了這些耐受性的潛在轉變,並了解未來熱耐受性繼續增強的可能性”。