庫萊布拉的珊瑚能否在氣候危機中倖存?
庫萊布拉島位於波多黎各附近,擁有多樣化的海洋生態系統,其大片珊瑚礁受到各種保護區的保護。儘管這些珊瑚礁具有重要的生態意義,但它們仍面臨著污染、海水溫度上升和海岸開發等諸多威脅。為監測和保護這些棲息地所做的努力包括NASA 的OCEANOS 計劃,該計劃讓學生參與海洋研究和珊瑚修復。
庫萊布拉島的衛星圖,由大地遙感衛星8 號上的陸地成像儀於2024 年2 月10 日拍攝。這個偏遠的群島兩側是廣闊的珊瑚礁區,但這些生物多樣性中心面臨夏季悶熱的水溫。
庫萊布拉島地處偏遠,位於波多黎各以東約17 英里(27 公里)處,要到達該島有點困難。但是,到達庫萊布拉島的人都會發現這裡有一系列的海洋生態系統,包括受到庫萊布拉國家野生動物保護區、路易斯-佩尼亞海峽自然保護區和其他保護措施保護的廣闊的珊瑚礁區域。
珊瑚礁有時被稱為”海洋雨林”,因為在珊瑚礁中發現了多種多樣的海洋生物。珊瑚是由被稱為珊瑚蟲的小型生物的碳酸鈣分泌物慢慢形成的。雖然珊瑚礁覆蓋的海底面積不到1%,但根據科學家估計,近25% 的海洋物種至少有部分時間生活在珊瑚礁中或附近,它們通常依靠珊瑚礁提供食物、庇護所和保護。根據調查,在波多黎各3,370 平方公里(1,300 平方英里)的珊瑚礁上,至少有65 種石珊瑚、112 種軟珊瑚和242 種珊瑚魚。
在這張大地遙感衛星8 號(Landsat 8)影像中,可以看到庫萊布拉生態系統的跡象,由陸地成像儀(OLI)於2024 年2 月10 日拍攝。在陸地上,乾燥的森林(深綠色)覆蓋著丘陵地形,庫萊布拉的北岸是壯觀的沙灘(棕褐色)。較深(深藍色)的水域環繞著島嶼和附近的珊瑚礁,較淺(淺藍色)的水域則沿著海岸和潟湖。淺水中的綠色區域可能是珊瑚礁,不過海草草甸和海藻斑塊看起來也很相似。
美國國家航空暨太空總署艾姆斯研究中心的研究科學家胡安-托雷斯-佩雷斯說:「在這張圖片中,你完全可以看到庫萊布拉以東的珊瑚礁。但要知道,庫萊布拉的許多珊瑚礁都位於海岸附近,在Landsat 影像中不易分辨,這取決於水深和珊瑚的類型。
NOAA 根據更高解析度的衛星影像、空拍照片和水下影片繪製的底棲棲息地圖顯示,庫萊布拉大部分地區都有流蘇礁和斑塊礁,但在主島北部和東部尤其普遍。海草和海藻草甸在島嶼南部淺水區較為常見。庫萊布拉珊瑚礁中主要的造礁物種包括枝狀鹿角珊瑚和麋角珊瑚(如下圖)、丘狀山星珊瑚和腦珊瑚。
庫萊布拉群島地處偏遠,兩側是廣闊的珊瑚礁區,但這些生物多樣性中心卻面臨夏季悶熱的水溫。
世界各地的珊瑚礁面臨各種環境威脅,包括沿海開發、過度捕撈、疾病、旅遊業以及日益變暖和酸性的海水。珊瑚要茁壯成長,需要在狹窄的溫度範圍內有清澈的水,沒有污染和阻擋陽光的沉積物。
庫萊布拉的珊瑚礁也面臨這些自然和人為的壓力。例如,根據當地的流域管理文件,當地的壓力因素,包括人口增長和沿海開發,使珊瑚礁暴露在含有沉積物、營養物質和其他污染物的徑流中,這可能會對珊瑚的健康造成損害。
海洋溫度是另一個令人擔憂的問題。全球海洋溫度在2023 年飆升至創紀錄的水平,並在2024 年6 月持續升高,促使美國國家海洋和大氣管理局確認地球海洋正處於全球白化事件的中期,這是有史以來的第四次。珊瑚白化現像是指珊瑚受到溫暖海水或其他因素的壓力,排出生活在其組織中的藻類,有時會導致死亡。
據美國國家海洋暨大氣總署(NOAA)稱,自2023 年2 月白化事件開始以來,全球已有62 個國家和地區出現大面積白化現象。雖然在2014 年至2017 年的上一次事件中,白化情況較為普遍,但這次事件在大西洋尤為嚴重。根據該機構報告,在過去一年中,大西洋99.7%的熱帶珊瑚礁地區都經歷了白化程度的熱應力。
在加勒比海的許多地方,包括庫萊布拉附近海域,2023 年夏季的海洋熱浪持續了幾個星期。托雷斯-佩雷斯說:”庫萊布拉的珊瑚礁受到了高溫的影響,幾種主要的造礁物種白化或死亡。今年夏天的海面溫度比去年夏天開始時更高,因此更加令人擔憂。 “
托雷斯-佩雷斯和美國國家航空暨太空總署的其他科學家將有機會在未來幾週和幾個月裡調查庫萊布拉的一些珊瑚礁。庫萊布拉是美國太空總署OCEANOS 計畫的實地考察地點之一,該計畫為波多黎各即將畢業的高中生和第一代本科生提供海洋學和海洋實地研究機會。
OCEANOS 是”利用NASA 地球觀測和科學為西班牙裔/拉美裔學生提供海洋社區參與和認識機會”的縮寫,是一個為期一個月的暑期實習計劃,對參與者進行遙感圖像分析和海洋科學實地技術方面的培訓。除了學習珊瑚礁生態學和保護外,學生還自製生物光學野外儀器,對浮游生物進行採樣,進行海岸生態學研究,並重新種植珊瑚。托雷斯-佩雷斯是該計畫的首席研究員。
作為OCEANOS 計畫的一部分,NASA 與致力於恢復庫萊布拉珊瑚礁的Sociedad Ambiente Marino(SAM)組織合作。據托雷斯-佩雷斯稱,該組織的潛水員近年來在庫萊布拉周圍種植了超過16 萬片珊瑚,以幫助加固珊瑚礁。上圖由SAM 提供,顯示的是移植到金屬結構上的鹿角珊瑚。該小組將對OCEANOS 的學生進行珊瑚養殖、海灘剖面、珊瑚礁生態學、珊瑚群3D 列印和海草保護的培訓。
美國國家航空暨太空總署地球觀測站圖片,作者:梁萬美,使用美國地質調查局提供的Landsat 資料。照片由海洋環境協會提供。
編譯自/ scitechdaily