《冰冻珊瑚以保护它们的未来》

  • 来源专题:外来生物入侵
  • 编译者: 王成卓
  • 发布时间:2019-05-06
  • 由于气候变化、海洋酸化和气温上升,世界各地的珊瑚礁正在死亡;到2050年,70%到90%的珊瑚可能会消失。珊瑚的死亡是整个生态系统的一个主要威胁,因为四分之一的海洋物种依赖于珊瑚礁作为食物和庇护所。
    面对不可预测的环境条件,哈格多恩和其他研究人员正致力于创建珊瑚遗传物质库,既可作为研究工具,也可作为备份,以防一些珊瑚物种在本世纪灭绝。珊瑚库需要非常寒冷的温度:零下165摄氏度(零下265华氏度)来保存卵子、精子和幼虫,这个过程被称为低温保存。在过去的20年里,哈格多恩,夏威夷史密森学会海洋全球地球观测站的研究科学家和主任,一直致力于完善低温保存。里弗斯说,低温保存实际上让我们可以暂停珊瑚物种的灭绝,等到开发出更好的方法来恢复珊瑚礁。这种速度将使研究人员能够保存更多的遗传物质。反过来,其他科学家可以测试新的修复技术。未来的恢复工作也将有更多的保障。然而,没有一个通用的方法来冷冻样本,所以必须为每个物种开发一种独特的方法。
    自然,低温保存也存在一些问题:它既不便宜,也不容易安装在生物多样性最丰富的贫穷国家。这就是为什么他正在研究其他保存基因的方法,比如脱水。哈格多恩把所有的努力都花在了解决这一难题上,重要的是要确保冷冻的幼虫不仅能成功解冻,而且能在野外种植,从而产生新的珊瑚。由于遗传物质必须在如此低的温度下保存,外层空间的深度冻结可能是储存我们星球生物多样性的更好地方。

相关报告
  • 《热浪中珊瑚的恢复方法可为珊瑚修复提供新的路径》

    • 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
    • 夏威夷大学马诺阿分校一项研究报告称,一些珊瑚可以在全球前所未有的热浪中得以生存,这为珊瑚礁的长期生存提供了新希望。该研究成果已发表在《自然通讯》(Nature Communications)期刊上。该研究的第一作者Julia Baum提到,气候变化对珊瑚礁的破坏性影响是众所周知的,如果珊瑚礁要经受未来几十年的气候变化,找到通过海洋热浪促进珊瑚生存的方法至关重要。 2015-2016年厄尔尼诺期间,研究人员追踪了Kiritimati岛周围数百种珊瑚群。这次厄尔尼诺引发了全球珊瑚礁白化事件,造成全球珊瑚礁的大量死亡。该事件的中心是Kiritimati岛,那里的热浪持续了10个月之久。 珊瑚对周围水域的温度很敏感。在热浪中,珊瑚释放出生活在其组织中的微藻,导致珊瑚完全变白,这种现象被称为珊瑚白化。长时间的漂白通常会导致珊瑚死亡,因为这些微藻可以为珊瑚宿主提供能量。如果珊瑚能在几周内重新获取食物来源,它们通常可以恢复。到目前为止,只有在热浪消退后,才观察到珊瑚从漂白中恢复过来。研究热浪中的珊瑚从漂白中恢复是一种改变游戏规则的方法。 美国国家科学基金会海洋科学部的项目主管Daniel Thornhill补充道,在高温恢复期间,珊瑚改变了与它共生的藻类的种类,使其变成了更耐热的物种。Baum认为,珊瑚只有在不受到其他人为压力(如水污染)的情况下才会表现出这种能力。到目前为止,还不清楚当地的珊瑚礁管理是否有助于提高珊瑚在气候变化中生存的机会。但他们发现了一线希望,保护珊瑚免受局部压力可以帮助珊瑚。 (张灿影  编译)
  • 《开发航空测绘珊瑚方法以指导珊瑚礁保护》

    • 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)