《Nature Climate Change:新研究首次全面调查了珊瑚礁氧损失》

  • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者: liguiju
  • 发布时间:2023-04-03
  • Nature Climate Change:新研究首次全面调查了珊瑚礁氧损失
    海洋和沿海水域氧气含量的总体下降,这种被称为海洋脱氧的过程已经有了充分的记录,但珊瑚礁缺氧的研究相对较少。加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所(Scripps Institution of Oceanography)领导的一项研究对海洋变暖环境下的全球珊瑚礁氧气损失进行了新的调查。这项研究使用SeapHOx传感器,在日本、夏威夷、巴拿马、帕尔米拉、台湾和其他共12个地点的32个不同珊瑚礁点,每30分钟测量一次水温、盐度、pH值和氧气水平,获取观测点氧气变化和缺氧暴露情况。研究结果发现一些珊瑚礁栖息地已经出现了低氧水平,如果气候变化导致海洋温度持续变暖,预计还会变得更糟。利用四种不同气候变化情景的模型,研究结果表明到2100年,预计的海洋变暖和脱氧将大大增加珊瑚礁缺氧的持续时间、强度和严重程度。研究成果已发表在《Nature Climate Change》杂志上。
    通用的缺氧阈值定义为水中氧气的特定浓度低于每升两毫克氧气,但并不适用于所有珊瑚礁生态系统。这项研究提出了四种不同缺氧阈值:弱缺氧(5 mg/L)、轻度缺氧(4 mg/L)、中度缺氧(3 mg/L)和重度缺氧(2 mg/L)。基于这些阈值,研究人员发现,超过84%的珊瑚礁在调研期间经历了“轻度至中度”缺氧,13%的珊瑚礁经历了“严重”缺氧。
    随着全球气温持续上升,海洋热浪加剧,珊瑚礁低氧事件可能会变得更加普遍。利用气候模型预测,研究团队预计到2100年,在所有变暖情景下,珊瑚礁缺氧观测总数将增加(缺氧覆盖面积从13%到42%,增加到97%到287%)。研究人员表示,未来对珊瑚礁将开展季节性和长周期监测,对于建立其基线氧气条件、跟踪潜在的缺氧事件以及预测珊瑚礁生态、健康和功能必不可少。不同珊瑚礁栖息地的基线氧气条件差异很大,缺氧的单一定义可能不适用于所有环境。确定阈值对于预测珊瑚礁在变暖和氧气损失下可能发生的变化至关重要。(张灿影 编译)
     

  • 原文来源:https://scripps.ucsd.edu/news/new-study-provides-first-comprehensive-look-oxygen-loss-coral-reefs
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    • 编译者:liguiju
    • 发布时间:2020-02-09
    • 在过去十年中,几项备受瞩目的科学研究报告说,生活在珊瑚礁的热带鱼受到气候变化引起的海洋酸化的不利影响,也就是说,随着空气污染中溶解的二氧化碳水平的增加,它们的行为怪异,并受到捕食者的吸引。但现在新的研究表明事实并非如此。事实上,在一项关于海洋酸化对珊瑚礁鱼类行为影响的最详尽的研究中,结果表明鱼类的行为根本没有受到影响。该研究由澳大利亚蒙特利尔大学的两名研究人员牵头进行。升高的二氧化碳不会显著改变活动水平或行为偏侧化(左右转向偏好),也不会改变鱼对捕食者释放化学信号的反应。科学家们相信,这项新研究一定会在海洋生物学领域产生重大影响。它不仅与早期的研究相矛盾,而且还表明,科学并不总是产生结果来支持每个人都同意的事情,比如气候变化。有些人可能会对这些发现感到惊讶,但这就是科学的运作方式:质疑已公布的结果是正常和健康的过程。有时他们能坚持,有时不能。最终,重要的是证据的积累,让我们更接近真相。 二氧化碳排放的负面影响已经得到证实,全球变暖已经对世界各地的珊瑚礁生态系统产生了毁灭性的影响。此外,热浪期间更频繁的风暴和珊瑚白化正导致鱼类严重的栖息地丧失。所以,尽管有了新的成果,但由于大气中二氧化碳含量的增加,珊瑚礁及其鱼类群落仍然处于严重危险之中。科学家们与其关注海洋酸化对鱼类行为的影响,不如将注意力集中在气候变化中更需要研究的其他方面,例如传染病风险、栖息地破坏和水中含氧量降低。在与气候变化作斗争的时间所剩无几的情况下,以尽可能最好的方式利用研究经费,更好地帮助我们了解和锁定面临最大风险的系统和有机体,这一点至关重要。 (杨皓月 编译)
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    • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
    • 编译者:liguiju
    • 发布时间:2020-12-31
    • 珊瑚礁是地球上生物多样性最丰富的生态系统之一,约占所有海洋物种的25%。这些生物丰富的生态系统正受到多种压力的威胁,从气候变化带来的海洋温度上升,到沿海开发造成的水污染。根据目前的估计,到2050年,全球75%的珊瑚礁将面临严重威胁。科学家们普遍认为,必须立即采取有针对性的行动来保护珊瑚礁。 先前评估活珊瑚覆盖率的工作受到了现有监测方法固有技术的限制。例如,详细的实地调查在地理上是有限的,而卫星无法以足够详细的分辨率追踪珊瑚,以供各种类型的管理活动使用。不过,机载技术可以在一次调查中收集大量连续的高分辨率数据,从而提供关于珊瑚健康和范围的相关信息。如果得到的地图可以指出活珊瑚的位置,那么就可以制定具体的策略来保护和恢复。 一个重要的例子就是夏威夷群岛,沿海开发造成沉积、水载污染物和珊瑚礁破坏等问题,而渔业和其他资源的使用造成珊瑚礁恢复变差。全球气候变暖引发的海洋热浪也会周期性地影响夏威夷群岛,最近的一次是2015年和2019年的珊瑚白化事件。2015年的事件导致了广泛的珊瑚死亡,但就像在世界各地的珊瑚礁地区一样,人们对珊瑚丧失的地理范围仍然知之甚少。 利用亚利桑那州立大学(ASU)全球发现和保护科学中心的研究人员开发的一种航空测绘方法,夏威夷主岛16米(52.5英尺)水深的活珊瑚地理分布被第一次量化。这项研究成果发表在12月14日的《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上。该研究的主要作者,全球发现与保护科学中心主任Greg Asner指出,尽管一再出现热浪和沿海开发问题,他们还是对一个大型群岛进行了首次测绘,以确定夏威夷水域的珊瑚生活在哪里。合作组织需要这些基本信息来推动更具成本效益的珊瑚礁保护、恢复活动和公众参与活动。 测绘数据是由ASU全球机载天文台收集的,这是一个由Asner及其团队开发的飞行实验室,里面搭载了先进的地球测绘技术。通过将激光引导成像光谱学和人工智能相结合,新方法揭示了海洋表面下珊瑚礁的空前景象。这些地图显示了活珊瑚生存的地方以及退化的珊瑚礁区域。 夏威夷水生资源部负责人,研究的合著者Brian Neilson表示,对夏威夷珊瑚礁生态系统内和整个区域的活珊瑚覆盖进行操作测绘,为管理者和决策者提供了机会,以便更好地解决珊瑚礁保护、恢复和修复问题。借助这些地图,在保护现有资源的同时,更有可能专注于改善珊瑚条件和各种依赖珊瑚的物种的生存条件。 该团队绘制的活珊瑚地图与海岸和海洋活动的地理空间信息相结合,并使用计算机算法来估计哪些因素最能准确预测夏威夷珊瑚礁目前的珊瑚位置。分析结果显示近岸发展与活珊瑚有主要的负相关关系。 美国国家海洋与大气管理局(NOAA)的合著者Jamison Gove提到,以前从未有过如此详细和全面的珊瑚景观。这些发现为制定基于地方的保护和管理策略以促进珊瑚礁的持久性并减轻夏威夷全境珊瑚的进一步损失奠定了基础。 新的绘图方法还指出了珊瑚对人类驱动的环境压力表现出弹性的地区。这些珊瑚生存的区域,被认为是“避难所”,表明一些珊瑚和一些地点更有弹性,因此是加强珊瑚保护的主要地点。对珊瑚生存状况有更深入的了解,也可以改变珊瑚是否能在当前和未来的海洋气候中生存的预测。 Asner强调,从夏威夷群岛开始,他们正试图在科学技术方面取得重大飞跃,直接应对珊瑚礁保护和管理方面的挑战。他们希望,这些结果将促进社区、环境管理人员和民选官员之间的讨论。否则,我们将继续在我们眼前失去珊瑚礁。 (刁何煜 编译)