天天看點

“漸行漸遠”的美麗珊瑚礁,它是衆多海洋生物栖息的島嶼!

作者:宇宙小百科

< h2級"pgc-h-right-arrow">海洋中的綠洲</h2>

南北緯30度的熱帶和亞熱帶淺水區的珊瑚礁是大自然最壯觀、最美妙的"創造物"之一。

珊瑚礁的美麗在于它的顔色和多樣性。珊瑚由珊瑚和各種奇怪的海洋動物組成,它們在它們周圍遊泳,爬行和滑行。它是許多植物和動物的家園。據說世界上50萬隻海洋動物中有25萬隻生活在珊瑚礁水域。此外,一些生活在海洋中的魚類會利用珊瑚礁作為産卵和養幼魚的地方。

“漸行漸遠”的美麗珊瑚礁,它是衆多海洋生物栖息的島嶼!

世界上最大,最美麗的珊瑚礁是澳洲的大堡礁。它位于托裡海峽以北2000多公裡處,弗雷澤島以南。北面不到2公裡,南面超過150公裡。它由2,900多個島礁組成,總面積為207,700平方公裡。這個巨大的"項目"的建造者原來直徑隻有幾毫米,珊瑚蠕蟲。

“漸行漸遠”的美麗珊瑚礁,它是衆多海洋生物栖息的島嶼!

屬于海洋無脊椎動物的珊瑚在珊瑚群表面隻有幾毫米的薄層,但造礁珊瑚和其他造礁生物不斷分泌和積累的碳酸鹽骨最終形成了長達數公裡,長2000公裡的碳酸鹽結構,這是地球表面任何其他生物都無法比拟的。

“漸行漸遠”的美麗珊瑚礁,它是衆多海洋生物栖息的島嶼!

珊瑚大量繁殖和分泌石灰岩骨骼的能力的秘訣在于,它們與大量單細胞植物昆蟲黃藻互生:珊瑚為黃藻提供庇護所,黃藻利用珊瑚代謝物進行光合作用合成有機物,進而加速有機碳循環和鈣離子沉澱形成珊瑚"骨骼"。一些有機物以粘液的形式分泌到藻類中,成為其他小型海洋生物生存的營養物質。可以說,海洋豐富的生态系統是在珊瑚的基礎上形成的。

“漸行漸遠”的美麗珊瑚礁,它是衆多海洋生物栖息的島嶼!

除了為珊瑚提供營養和形成珊瑚"骨骼"外,藻類還為珊瑚提供了豐富多彩的顔色。由于藻類本身含有多種顔色,是以它們總是在正常水溫下與珊瑚共存,使它們具有藍色,紅色或黃色的美麗顔色。

珊瑚礁對沿海居民起着重要作用,不僅抵禦海風襲擊海岸,而且為人類提供海洋水産品、海洋新型藥材。

不幸的是,過去20年來人為因素造成的熱帶海岸大規模開發、海産品過度捕撈、水污染和全球氣候變化對許多珊瑚礁造成了嚴重破壞,并導緻極端危險。

<已消失的珊瑚礁的></h2>

“漸行漸遠”的美麗珊瑚礁,它是衆多海洋生物栖息的島嶼!

早在1990年代,人們就發現珊瑚礁正在經曆越來越重大的大規模變化,但關于為什麼,特别是在評估全球氣候變化對珊瑚礁的影響方面,存在很多争論。1994年,一個由15名專家組成的關于氣候變化對珊瑚礁的影響的小組也發表了一份報告,其中指出,珊瑚礁生存的主要壓力來自人類活動,氣候變化對珊瑚礁構成的威脅很遙遠。

從1997年年中到1998年底,全世界發生了世界上最大的石珊瑚(以及軟珊瑚、飛蛾、海綿等)的白化(由于喪失、珊瑚透明度、珊瑚白骨和死亡事件,包括40米深的珊瑚和1 000年老的珊瑚(有人認為),高達印度洋珊瑚礁的50%。 淺珊瑚和分支珊瑚特别受影響。

“漸行漸遠”的美麗珊瑚礁,它是衆多海洋生物栖息的島嶼!

在此之前,人們開始關注氣候變化。早在1998年,世界上氣溫最高、最強的"鎳氫-拉尼歐"現象就發生了,導緻當年海面溫度異常高。珊瑚礁上的白化事件和高溫是如此巧合,以至于我們不得不懷疑它們之間是否存在不可避免的聯系。是以,氣候變化确實影響珊瑚礁的觀點正在獲得研究人員的認可。

如果說1998年大規模的珊瑚白化死亡是一場意外,甚至是千年一遇的極端事件,那麼近年來在各個海洋中頻繁發生的珊瑚白化事件已經敲響了警鐘。2015年夏天,加勒比珊瑚礁地區又發生了一起異常高溫和大規模的珊瑚白化事件。超過50%的珊瑚褪色發生在珊瑚礁地區,其中一半很快死亡。世界其他地區也發生了珊瑚褪色。而且,随着全球變暖的發展,1998年和2015年的珊瑚白化事件越來越頻繁,白化也越來越嚴重。根據一系列證據,全球變暖被視為未來對珊瑚礁的最大威脅。

“漸行漸遠”的美麗珊瑚礁,它是衆多海洋生物栖息的島嶼!

雖然人類活動也可能對珊瑚礁産生不利影響,但遠小于氣候變化對珊瑚礁的影響。根據全球珊瑚礁監測網(珊瑚礁監測網)2000年的一份統計報告,1998年的白化事件導緻全世界珊瑚礁損失了16%(盡管随着時間的推移,部分褪色的珊瑚礁在不同程度上恢複)。

<>h2級"pgc-h-right-arrow"的緻命溫度</h2>

全球氣候變化對珊瑚礁的影響包括海水全球變暖、海洋酸化、海平面上升以及溫室氣體增加造成的風暴頻率和強度增加,其中前兩個影響最大。這是因為珊瑚礁珊瑚屬于熱帶群落,溫度對它們來說是一個極其重要的生态因素。生長區的海水溫度為18-29°C,最佳溫度為18-20°C,16-17°C,珊瑚停止進食,13°C是緻命溫度。過高或過低都不利于珊瑚的生長或生存。

“漸行漸遠”的美麗珊瑚礁,它是衆多海洋生物栖息的島嶼!

結果表明,全球變暖對珊瑚礁的影響主要表現在兩個方面:由于冬季低溫上升,寒潮頻率降低,高緯度地區珊瑚生長條件改善,甚至有高緯度擴張的趨勢,例如,雷州半島西南部中國南部熱帶北部邊緣唯一的珊瑚礁區域, 中國,在過去10年中經曆了珊瑚的自然恢複過程,另一方面,由于夏季海面溫度異常升高,導緻共生藻類和珊瑚的逃逸以及珊瑚礁白化、死亡事件。珊瑚褪色是對異常溫暖的海面等環境壓力的直接反應,珊瑚褪色是珊瑚礁受到全球變暖打擊的第一個迹象。

失去共生藻類的漂白珊瑚将不再能夠通過獲得共生藻類光合作用所依賴的最重要的能量而生存。導緻珊瑚白化的溫度門檻值是地表水溫超過當地夏季最高氣溫1°C,約30°C,低緯度海域略高,高緯度海域略低。考慮到上個世紀人類活動造成的大氣溫室氣體的增加導緻全球平均地表溫度上升約0.6攝氏度,熱帶珊瑚礁地區的水溫上升約0.5攝氏度,預計1990年至2100年期間全球平均地表溫度将上升1.4至5.8攝氏度。即使現在停止所有溫室氣體排放,到本世紀末,全球平均地表溫度幾乎肯定會上升至少1攝氏度,珊瑚白化勢必會變得更加頻繁和嚴重。如果全球平均氣溫上升超過2攝氏度,預計珊瑚在白化之間将沒有足夠的時間恢複,珊瑚礁将在世界上許多淺海消失。

這意味着,如果沒有強有力的全球氣候政策,珊瑚礁将不可避免地成為本世紀全球氣候變化導緻的第一批消失的生态系統。

全球變暖對珊瑚礁影響的嚴重性還在于珊瑚及其共生藻類對全球變暖的适應性遺傳變化無法跟上氣候變化的步伐。過去,一些科學家認為,珊瑚可能具有适應性機制,通過改變共生藻類混合物(耐熱c型變成更耐熱的D型)來耐受和跟上未來的海水溫度上升。

但科學家發現,珊瑚礁中的珊瑚受到海洋溫度上升的嚴重影響,其中含有更耐熱的D型共生藻類,在重大白化事件之前或之後,沒有觀察到珊瑚蟲藻類夥伴關系的持久變化。過去20年的觀測表明,珊瑚熱壓門檻值相對穩定,不會随着溫度上升而上升。即使這種适應确實存在,遺傳變化的速度仍然不如白化病事件的發生率那麼快。

“漸行漸遠”的美麗珊瑚礁,它是衆多海洋生物栖息的島嶼!

<h2級"pgc-h-right-arrow">酸性的環境</h2>

全球氣候變化對珊瑚礁的影響也反映在海洋酸化上。所謂的海洋酸化,即全球大氣中二氧化碳濃度的增加,導緻地表海水酸化(或者更準确地說,海洋微堿狀态的減弱)和海洋碳酸鹽系統的變化。這一過程會嚴重影響珊瑚礁等海洋鈣生物的鈣化過程。目前,地表海水的全球平均酸度和堿度(pH值)比工業革命前低0.1個機關,預計在未來40至50年内,地表海的C02水準将翻一番工業化前水準(560 ppm),海水pH值将再下降0.2個機關。CO濃度增加:地表海水中的濃度和氫離子将導緻溶解的碳酸氫鹽增加,海水中碳酸鹽的減少。

溶解在海水中的CO:碳酸氫鹽可用于光合作用,對海草和一些海藻有益。然而,碳酸鹽離子濃度的降低降低了許多造礁生物形成碳酸鈣骨骼的能力。科學家預測,到2050年,幾乎所有熱帶和冷水珊瑚的鈣化率将下降20%至50%。一些種類的珊瑚在極端條件下會完全失去骨骼,它們将無法建造或服務珊瑚礁。有證據表明,珊瑚的生長速度現在比工業革命前低15%,這可能是由于海洋酸化、海洋變暖或其他因素造成的。

鈣化率降低會減緩珊瑚生長并減緩珊瑚骨的形成,降低它們抵抗侵蝕,風暴破壞和敵人損害的能力。最終,珊瑚礁将從淨建設轉變為淨損失,通過珊瑚礁建設"跟上"預期海平面上升的生物形态功能将是以而減弱或喪失。

美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)的衛星監測顯示,熱帶海洋在過去十年中以更快的速度變暖,隻有8到10年的時間才能扭轉局面,因為大氣中的CO達到450 ppm,這使得拯救珊瑚礁變得更加困難。

對于氣候變化引起的珊瑚礁變化,仍然存在很多困惑,例如珊瑚礁生物的突然消失,例如荷蘭安德烈亞斯的五顔六色的海百合,一種五顔六色的針鼹。

“漸行漸遠”的美麗珊瑚礁,它是衆多海洋生物栖息的島嶼!

弗洛裡針鼹海蛇尾巴,

“漸行漸遠”的美麗珊瑚礁,它是衆多海洋生物栖息的島嶼!

西澳洲州珊瑚礁上的海蛇失蹤了。

“漸行漸遠”的美麗珊瑚礁,它是衆多海洋生物栖息的島嶼!

據懷疑,這些動物相當于礦工正在測試氣體的土地上的金絲雀或青蛙,可能有警告信号,氣候變化可能導緻更多的物種滅絕。

<>h2級"pgc-h-right-arrow"的珊瑚礁保護競争</h2>

自1990年代以來,各國采取了一系列保護舉措,以保護珊瑚礁不緻成為地球上第一個消失的生态系統。美國計劃到2025年擁有20%的珊瑚礁保護區。澳洲已将大堡礁保護區的面積從1981年的5%擴大到33%。

在2018年7月于美國佛羅裡達州舉行的第11屆國際珊瑚礁研讨會上,3,500名科學家和管理人員提出,為了限制氣候變化對珊瑚礁的不利影響,各國必須采取一緻行動,減少溫室氣體排放,避免大氣中二氧化碳濃度超過450-500 ppm,減少人類活動對水污染等動态影響, 有害捕撈和栖息地破壞,努力提高和保持珊瑚礁的複原力,增強珊瑚礁在氣候變化壓力下的生存能力,将賦予它們應對氣候變化的重要恢複時間,同時增加研究和财政投入,如在嚴重白化事件期間保護珊瑚礁地區。

1989年,一些科學家指出,珊瑚礁等熱帶淺水生态系統的未來"取決于兩個比率之間競争的結果":熱帶淺水生态系統的加速下降和消失,生态和社會學上完善的沿海地區管理模式的發展以及關于生物保護價值的有效公衆教育的速度"。

幾十年過去了,競争仍在繼續。

繼續閱讀