70.8珊瑚館丨擁有十八般本領(lǐng)的珊瑚，如今為何進(jìn)入了惡性循環(huán)？

打架，逃跑，超級(jí)珊瑚的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合……原來(lái)珊瑚也有她們十八般本領(lǐng)的生存之道。然而，在過(guò)去的10年，“珊瑚白化”的概念越來(lái)越廣為人知。

珊瑚礁白化前后對(duì)比圖/圖源網(wǎng)絡(luò)

讓我們先來(lái)復(fù)習(xí)一下珊瑚的白化現(xiàn)象：當(dāng)珊瑚受到來(lái)自外界環(huán)境的壓力時(shí)，包括環(huán)境溫度、光照、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等條件變化，珊瑚就開(kāi)始“生病”，他們排斥自身組織中的好伙伴——共生藻類(lèi)，拒絕它們的幫助，甚至將它們從家中趕出。最終，曾經(jīng)五彩斑斕的珊瑚披上了白色禮服，露出白色骨骼，等待著生命的尾聲。

人們逐漸關(guān)注到這白色葬禮背后的求救，然而，已有越來(lái)越多的珊瑚陷入水深火熱之中。在過(guò)去的30-50年里，世界大部分熱帶地區(qū)的暖水珊瑚礁至少減少了50%，中國(guó)大陸和海南島近岸珊瑚甚至消失了約80%。

中國(guó)大陸近岸和南海離岸珊瑚覆蓋率的變化/[1]

與暖水淺層珊瑚礁相比，近年全球氣候的快速變化對(duì)中光珊瑚礁和冷水珊瑚礁的生態(tài)后果還未完全被科學(xué)家們發(fā)掘。然而，深海珊瑚種群的更替速度緩慢、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)可能導(dǎo)致他們受到破壞后的恢復(fù)更加緩慢。

即使遭受災(zāi)難性的損失，不少珊瑚礁仍然頑強(qiáng)地尋求復(fù)蘇。一些珊瑚礁經(jīng)歷了幾十年的時(shí)間才有所恢復(fù)，而其他許多珊瑚礁最終失去了生存的希望。

珊瑚白化/WWF

對(duì)珊瑚們來(lái)說(shuō)，破壞意味著開(kāi)始痛苦的循環(huán)。它們用頑強(qiáng)的生命力和自我調(diào)節(jié)能力嘗試抵抗環(huán)境的壓力、人為的損害。一次次的遭到損害，一次次的頑強(qiáng)修復(fù)直到遭受損害的閾值超越其能承受的上限。

那么，讓珊瑚進(jìn)入痛苦循環(huán)的開(kāi)端究竟是什么？

自20世紀(jì)80年代初以來(lái)，大規(guī)模珊瑚白化和死亡率的增加主要是由于人類(lèi)活動(dòng)導(dǎo)致的氣候變化，特別是海洋變暖。

研究表明，從1950年至2009年間，在六大暖水珊瑚礁地區(qū)，除了墨西哥灣和加勒比海，這里的海水表面溫度每十年平均上升0.07℃(西太平洋)到0.13℃（珊瑚三角區(qū)和東南亞)。這樣的溫度增長(zhǎng)對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō)弱不可感，但是對(duì)珊瑚來(lái)說(shuō)如臨大敵。微小的溫度變化足以導(dǎo)致珊瑚生長(zhǎng)和繁殖減少，死亡率增加，進(jìn)而走向白化。

全球暖水珊瑚分布圖/[1]

同時(shí)，極端溫度的增高、發(fā)生次數(shù)變多、持續(xù)時(shí)間增加與大量珊瑚白化和死亡之間有很強(qiáng)的聯(lián)系。

1980-2016年，在全球變暖背景下，暖水珊瑚礁經(jīng)歷了更為頻繁的極端高海溫事件，這導(dǎo)致珊瑚發(fā)生嚴(yán)重白化的時(shí)間間隔越來(lái)越短，珊瑚的恢復(fù)也變得更困難。僅僅在2016、2017 年的夏季，在海洋高溫的影響下，澳大利亞大堡礁的珊瑚覆蓋率就減少了約一半。

大堡礁珊瑚白化現(xiàn)象/barrierreef.org

除了海水變暖以外，大量化石燃料燃燒導(dǎo)致的大氣二氧化碳濃度增加同樣影響著海中的珊瑚。海洋作為最大的碳庫(kù)，“被迫”吸收大量二氧化碳，海洋的pH也因此降低。

pH的波動(dòng)影響著海洋中碳酸鹽濃度，進(jìn)而影響珊瑚的鈣化。對(duì)冷水珊瑚化石的分析表明，文石（一種碳酸鈣的形式）下降和氧飽和度下降的雙重作用將減少冷水珊瑚的分布范圍。

二氧化碳進(jìn)入海洋后的變化/[2]

近幾十年來(lái)，強(qiáng)熱帶氣旋，比如破紀(jì)錄的臺(tái)（颶）風(fēng)在不斷增加。風(fēng)暴會(huì)侵蝕甚至移動(dòng)珊瑚礁框架，導(dǎo)致珊瑚的遷移、破碎。同時(shí)，臺(tái)（颶）風(fēng)引起的風(fēng)暴潮會(huì)增加水體混濁度，這會(huì)影響珊瑚共生藻類(lèi)的光合作用、珊瑚幼蟲(chóng)的附著和生長(zhǎng)發(fā)育。

對(duì)于近岸珊瑚礁來(lái)說(shuō)，熱帶氣旋帶來(lái)的局部地區(qū)強(qiáng)降水將攜帶陸地沉積物和污染物進(jìn)入海中，改變沿海水質(zhì)，進(jìn)而影響珊瑚的生存。

澳大利亞海洋科學(xué)研究所2012年的一項(xiàng)研究顯示，棘冠海星和熱帶氣旋是過(guò)去27年大堡礁珊瑚覆蓋面積減少的兩大主要原因。根據(jù)珊瑚礁研究中心(RRC)的數(shù)據(jù)，2000年的一次爆發(fā)導(dǎo)致取樣珊瑚礁上66%的活珊瑚覆蓋面積減少。

棘冠海星//AQUANEWS

通常來(lái)說(shuō)，棘冠海星的爆發(fā)以50-80年為周期，即便是在健康的珊瑚礁上，兩次爆發(fā)之間也需要長(zhǎng)達(dá)10-20年的時(shí)間來(lái)恢復(fù)。但是，隨著過(guò)度捕撈、過(guò)營(yíng)養(yǎng)化、生態(tài)系統(tǒng)失衡等問(wèn)題的不斷惡化，棘冠海星的爆發(fā)間隔越來(lái)越短。大堡礁海域棘冠海星的暴發(fā)頻率可能已從50-80年一次縮短到約15年一次。

同樣的問(wèn)題也出現(xiàn)在我國(guó)南海的西沙群島。2005—2019年，西沙群島棘冠海星的暴發(fā)周期大約為 15 年，并且從2018 年以來(lái)，棘冠海星的密度急劇增加，從每公頃約400 只增加到2019 年的每公頃上千只。

被棘冠海星席卷的珊瑚礁/barrierreef.org

高頻率、高密度的棘冠海星爆發(fā)讓本就因氣候變化而虛弱的珊瑚陷入欲恢復(fù)而不得的痛苦循環(huán)，一次次逼近其恢復(fù)能力的極限。

對(duì)于暖水珊瑚而言，人類(lèi)在珊瑚礁海域開(kāi)展的活動(dòng)也對(duì)其生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴(yán)重的影響。過(guò)度漁業(yè)捕撈清除了更多的食草性魚(yú)類(lèi)，從而破壞珊瑚礁區(qū)域的生態(tài)平衡。此外，有時(shí)漁業(yè)捕撈產(chǎn)生的網(wǎng)、線等垃圾也會(huì)對(duì)珊瑚礁造成不良影響。

漁網(wǎng)纏繞在珊瑚礁上使其窒息/reefresilience.org

污染物排放引起的富營(yíng)養(yǎng)化、生態(tài)失衡同樣是脅迫珊瑚礁，特別是近岸珊瑚礁生存的重要人為因素之一。除此之外，珊瑚采挖、船舶錨泊、圍填造海等活動(dòng)也會(huì)破壞珊瑚礁，導(dǎo)致岸礁結(jié)構(gòu)的損毀，造成珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的嚴(yán)重退化。

被游輪的錨和鏈條摧毀的珊瑚礁/@Nina Golgowski

值得一提的是，近些年一些有沿岸珊瑚礁的熱帶國(guó)家以美麗的珊瑚之景為賣(mài)點(diǎn)大力發(fā)展旅游業(yè)，但潛水娛樂(lè)有損害珊瑚的隱患。

例如，氧苯酮作為一種廣泛應(yīng)用在防曬產(chǎn)品中的紫外線吸收劑，但對(duì)珊瑚來(lái)說(shuō)是致命的。每年，大量游客使用含有氧苯酮的防曬乳，這會(huì)對(duì)珊瑚的生長(zhǎng)和繁殖產(chǎn)生巨大的不利影響。

防曬霜對(duì)珊瑚的危害/ceningandivers.com

深海冷水珊瑚礁同樣不能幸免。商業(yè)海底拖網(wǎng)捕撈、油氣勘探和生產(chǎn)、深海采礦、電纜和管道鋪設(shè)、污染、廢物處置、珊瑚開(kāi)發(fā)和貿(mào)易，以及破壞性的科學(xué)采樣，都對(duì)深海冷水珊瑚礁的生存構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

拖網(wǎng)捕魚(yú)造成的珊瑚碎片化/Williams

在整個(gè)地質(zhì)時(shí)期，珊瑚經(jīng)歷了五次嚴(yán)重的、全球范圍內(nèi)的生物多樣性喪失或生長(zhǎng)停止。毫無(wú)疑問(wèn)，珊瑚正在經(jīng)歷新的浩劫。

氣候的變化已經(jīng)使珊瑚們手忙腳亂，生物失衡讓本就努力適應(yīng)環(huán)境的珊瑚更是雪上加霜。再加上各類(lèi)人類(lèi)活動(dòng)的進(jìn)一步“重拳出擊”，珊瑚生存的境況在逐年變得更加岌岌可危。可供恢復(fù)的時(shí)間越來(lái)越短，而遭受破壞的時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，將珊瑚推向了不可逆的徹底毀滅的邊緣線上，不斷試探其生存的可能性。

全球典型珊瑚礁硬珊瑚覆蓋面積整體下降/Status of Coral Reefs of the World: 2020

在人們的認(rèn)知中，珊瑚似乎僅與可被欣賞的美麗緊密掛鉤，而其余價(jià)值都是難被一時(shí)想起和理解的“空中樓閣”。但有數(shù)據(jù)表明，盡管100多個(gè)國(guó)家的珊瑚礁僅覆蓋海底的0.2%，卻能每年提供2.7萬(wàn)億美元的商品和服務(wù)，保障著數(shù)億人的糧食和經(jīng)濟(jì)安全。珊瑚與人類(lèi)的關(guān)系比我們所能想象的更息息相關(guān)。那么，如何拯救進(jìn)入惡性循環(huán)的珊瑚？這將成為值得每個(gè)人思考的問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

[1]蔡榕碩, 郭海峽, A.-E. Amro and 牛文濤 (2021). "全球變化背景下暖水珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的適應(yīng)性與修復(fù)研究." 應(yīng)用海洋學(xué)學(xué)報(bào) 40(01): 12-25.

[2] Hoegh-Guldberg, O., E. S. Poloczanska, W. Skirving and S. Dove (2017). "Coral Reef Ecosystems under Climate Change and Ocean Acidification." Frontiers in Marine Science 4.

[3] Pandolfi, J. M., S. R. Connolly, D. J. Marshall and A. L. Cohen (2011). "Projecting Coral Reef Futures Under Global Warming and Ocean Acidification." Science 333(6041): 418-422.

[4] RRC Reef Research Centre. "Crown-of-thorns starfish on the Great Barrier Reef" (PDF). Archived from the original (PDF) on 26 August 2006. Retrieved 28 August 2006.

[5] GBRMPA ELibrary."Great Barrier Reef Outlook Report 2014.”

[6] Status of Coral Reefs of the world:2020

出品 | 近海海洋環(huán)境科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

科學(xué)指導(dǎo)：王晨穎

撰文：林喆瀅

策劃編輯：甘少敏

總編：70.8海洋媒體實(shí)驗(yàn)室

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