《“人类世”珊瑚大规模白化的时间和空间模式》

  • 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:2018-02-05
  • 热带珊瑚礁系统正过渡到一个新时代——“人类世”(Anthropocene),在这个时代里,白化现象反复发生的时间间隔很短,珊瑚礁无法得到完全恢复。这项研究分析了1980-2016年间全球100个珊瑚礁地区的珊瑚白化记录。研究表明,从1980年以来,相邻的严重白化事件之间的时间间隔逐渐变短,目前只有6年。

    这项研究重新编译了54个国家的300次珊瑚白化事件在36年间的复发历史,通过使用标准化的方案来检查白化事件的复发时间和强度。研究结果表明,珊瑚礁已经进入了以人为主的新的“人类世”时代,更为严重的是,白化事件的频率和强度正迅速接近不可持续的水平。从时间尺度上来说,过去四十年中,严重白化事件的复发年数减少了五倍,即从20世纪80年代初的每25年到30年一次,下降到2016年的每5.9年一次。

    另外,分析表明白化事件复发的空间模式已经从1980年之前存在极少甚至不存在大规模空间尺度的珊瑚白化事件,转变到1980年代开始,因当时全球变暖增加了强厄尔尼诺事件的热应力,从而导致的全球性白化事件。而且,大西洋西部比其他地方更早开始变暖,导致更早发生珊瑚白化:1998年之前大西洋西部平均每个地点发生4.1次事件,而其他地区则为0.4到1.6次。

    在未来数年和数十年间,气候变化将不可避免地继续加剧珊瑚礁白化事件的数量,并持续压短每次事件之间的间隔。即使生长最快的珊瑚物种,也需要10到15年的时间才能恢复生长,而形成完整的生物组合系统,则需要更长的时间。未来珊瑚礁的生长状况,以及它们提供给人类的生态系统服务,将严重依赖于全球碳排放轨迹和在下一次白化事件发生之前,通过管理当地影响因素,建立抵御高频白化发生的能力。

    (刘雪雁 编译)

  • 原文来源:;http://science.sciencemag.org/content/359/6371/80
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    • 中国科学院南海海洋研究所珊瑚生物学和珊瑚礁生态学学科组与香港中文大学Put Ang教授合作,在南海珊瑚有性繁殖模式研究领域取得新进展,研究成果分别以“Coral spawning patterns on the Luhuitou fringing reef in Hainan Island of the northern South China Sea”、“First record of coral split spawning in the genus Acropora at Luhuitou fringing reef,Sanya,China”为题,发表在Frontiers in Marine Science和Bulletin of Marine Science期刊。 珊瑚的繁殖方式主要分为有性繁殖和无性繁殖,其中,有性繁殖是通过雌雄配子的结合产生新生个体的方式,这种方式对维持珊瑚种群数量和基因多样性具有重要的意义。研究珊瑚有性繁殖规律对于了解珊瑚的种群变化和演替、恢复力、地理分布和进化、珊瑚礁自然恢复是不可或缺的,也可为珊瑚礁生态修复提供科学指导。 据团队前期研究结果显示,中国共有造礁石珊瑚2个类群16科77属445种,主要分布于南海。迄今为止,对南海造礁石珊瑚有性繁殖模式并未有系统的认识。团队成员对3科(鹿角珊瑚科、裸肋珊瑚科和真叶珊瑚科)5属(鹿角珊瑚属、蔷薇珊瑚属、扁脑珊瑚属、盘星珊瑚属和盔形珊瑚属)22种造礁石珊瑚繁殖模式进行了连续多年 (2009-2021) 原位跟踪监测,基于农历历法进行繁殖数据的分析和整合,发现珊瑚排放配子行为主要发生在农历二月至五月 (表1);鹿角珊瑚为记录排卵最多的珊瑚,其繁殖行为主要发生在农历二月至四月,集中在农历三月。珊瑚有性繁殖时间吻合南海北部表层海水温度上升期。结合历史数据显示,珊瑚排卵同步性受到多种因素影响,比如温度。表层海水温度在珊瑚排卵前一个月出现明显过低现象,会导致珊瑚有性繁殖时间相应推迟一个月左右。值得注意的是,不同于其他海域珊瑚排卵的记录,三亚鹿回头海域的珊瑚排卵日分散于满月前,满月日、满月后,甚至发生于新月日,导致难以精准预测珊瑚繁殖日。 此外,研究揭示三亚鹿回头海域珊瑚有性繁殖存在分批现象 (split spawning),即同种珊瑚能够在连续周/月内的多个夜晚排卵。这种现象揭示了一种新的珊瑚有性繁殖策略,即其能够调整有性繁殖时间以适应近岸珊瑚礁多变的环境,从而提高有性繁殖后代存活率。 此项连续研究工作填补了国内关于南海珊瑚繁殖模式研究的空白,明晰了南海造礁石珊瑚有性繁殖行为、时间(周期)以及影响因素,为促进珊瑚种群恢复提供了科学基础,更为基于珊瑚有性繁殖提供浮浪幼虫修复退化珊瑚礁生态系统提供了可能。 相关论文信息:Sun YF., Zhang YY., Jiang L., Yu XL., Huang LT., Yuan T., ... & Huang H. (2024). Coral spawning patterns on the Luhuitou fringing reef in Hainan Island of the northern South China Sea. Frontiers in Marine Science, 11, 1418942. 论文链接:https://doi.org/10.3389/fmars.2024.1418942 论文第一作者为助理研究员孙有方、副研究员张浴阳,通讯作者为教授Put Ang、副研究员张浴阳和研究员黄晖。 Yu XL., Sun YF., Zhang YY., & Huang H. (2023). First record of coral split spawning in the genus Acropora at Luhuitou fringing reef, Sanya, China. Bulletin of Marine Science.99 (1):65-66. 论文链接:https://doi.org/10.5343/bms.2022.0039 论文第一作者为助理研究员俞晓磊,通讯作者为副研究员张浴阳和研究员黄晖。 以上研究获得国家重点研发项目、国家自然科学基金青年基金项目、广东省自然科学基金面上项目、广州市基础与应用基础研究专项基金等联合资助。
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