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白化后的高存活率突出了大堡礁一个高度受干扰地区的恢复能力

凯蒂一页,克里斯汀·朱利亚诺线K湾,卡莉·J兰德尔

预印本发布于2021年10月18日https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.10.18.464880v1

气候变化让珊瑚礁陷入困境,但最近@DrCathiePage和他的同事在@aims_gov_au的工作表明,即使在严重的珊瑚白化之后,大面积的珊瑚礁恢复有时是可能的。

选择 索菲娅弗瑞森

类别:生态

背景

由于气候变化导致海洋温度上升,珊瑚礁生态系统面临严重风险。大多数珊瑚都有光合藻类,这些藻类为珊瑚提供了大部分的能量,而刺胞动物珊瑚虫则从水中获取额外的营养。然而,海洋热浪会导致珊瑚“漂白”——海藻开始产生过量的自由基,而珊瑚将它们排出,在没有海藻的明亮颜色的情况下,通常会使珊瑚群落变成怪异的白色。没有海藻,白化的珊瑚通常注定要挨饿。

然而,即使在严重白化的珊瑚礁中,珊瑚也不总是死亡。珊瑚虫有时能从水中找到足够的食物来生存,直到温度下降,然后从周围环境中重新吸收藻类。在同一个珊瑚礁中,一些漂白的珊瑚死亡,一些幸存,这表明当地的环境因素可能对漂白和恢复的程度有影响。

在这里,作者调查了2020年大堡礁吉宝尔群岛海洋热浪期间的珊瑚白化过程,以确定当地因素,特别是温度和深度如何影响白化和恢复。

重要发现

作者在海洋热浪期间和之后调查了吉宝群岛的8个珊瑚礁地点,通过拍照来捕捉白化和死亡的程度。这些地方的大多数珊瑚最初都漂白了,但几乎所有的珊瑚都存活了下来。在研究人员调查的所有8个珊瑚礁地点,至少75%的珊瑚群落漂白;大多数站点有超过90%的漂白现象。然而,2020年热浪过后,冬天的温度低于平均水平,到第二年春天,几乎所有蜂群都恢复了。作者推测,广泛的恢复可能是由吉宝群岛地区的异常高的潮汐和强劲的洋流帮助的,这些洋流可以驱散有害的自由基,给没有海藻的珊瑚虫带来更多的食物颗粒,并掀起碎片来保护漂白的珊瑚免受阳光的压力。

令人惊讶的是,最初的白化程度与当地的高温暴露并不相关,尽管之前的许多研究确实表明了这种相关性。然而,所有珊瑚礁的高水平白化表明,温度高到足以使所有地方的白化程度“达到极限”,尽管海水的温度因人而异。然而,暴露在更强烈的热量下,或暴露在更长的时间里——这在近海珊瑚礁很常见——确实会减缓珊瑚白化后的恢复。研究人员提出,长期累积的热应激可能是比急性热应激更好的珊瑚健康预测指标,尤其是在一个日益变暖的世界,急性热应激往往超过白化阈值。

我为什么喜欢这篇论文

本文展示了仔细思考如何量化变量的重要性。在这种情况下,考虑到热压力的持续时间,而不仅仅是其剧烈程度,研究人员发现了温度和珊瑚白化之间更微妙的关系。本文还充分利用了历史和现代海洋条件的现有数据集,这使他们能够推断热应力的程度。最后,我喜欢这篇论文给了我一点希望。虽然吉宝群岛的情况不同寻常,但看到珊瑚大面积恢复有时是可能的,还是令人鼓舞的。

作者的问题:

  1. 你的研究结果是否会改变我们保护珊瑚的方法?
  2. 由于这一地区在过去经历了高度的生态干扰,是否有可能更多对温度敏感的物种已经死亡?你认为珊瑚礁生态系统在开始监测时已经发生了怎样的变化?
  3. 你的结果很大程度上取决于你所选择的海水温度和流速模型的准确性。是否有多种型号可供选择?如果是的话,你为什么选择这个?

发布日期:2021年11月10日,更新日期:2021年11月11日

doi:https://doi.org/10.1242/prelights.31018

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