珊瑚因其能够建造碳酸钙珊瑚礁系统而具有广泛的生态系统服务。环境变量对珊瑚钙化率的影响已被广泛研究,但是由于缺乏现场观测和解释不同性质之间相互作用的能力,对其相对重要性的理解有限。基于2年多的百慕大珊瑚礁的监测,研究人员认为,温度是珊瑚群(Porites astreoides和Diploria labyrinthiformis)和珊瑚礁钙化的主要驱动力。基于多模型气候模拟和假设有足够的珊瑚营养,研究结果表明,在最低的二氧化碳排放途径(代表性浓度途径<RCP>2.6)下,百慕大P. astreoides和D. labyrinthhiformis珊瑚钙化率在整个21世纪可能增加,在二氧化碳排放量减少途径(RCP 4.5)下,可能维持21世纪的钙化率。这些结果强调了全球人为二氧化碳排放较少对21世纪百慕大珊瑚礁及其提供的生态系统服务的潜在好处。
热带珊瑚礁生态系统为人类提供一系列生态系统服务。这些生态系统的结构是由碳酸钙的净产量来保持的,其中造礁石珊瑚占珊瑚礁碳酸钙总产量的大部分。
珊瑚礁钙化的能量需求最初表明光合作用是珊瑚钙化率的主要驱动因素。然而,珊瑚钙化取决于广泛的环境变量,包括海水温度、海水碳酸盐化学、光照和深度、食物可利用性、养分、水流量、沉积和竞争。尽管实验室试验成功地建立了珊瑚钙化率和独立改变的环境参数(例如温度、光、pH值和相对于文石的海水饱和度、ΩA),探索了在受控实验室条件下或在自然可变现场条件下这些参数的综合效应和/或相对重要性。
测量和建立钙化不同驱动因素相对重要性的能力取决于能否在相当长时间内同时充分监测相关特性,并将高度相关和相互依赖的环境因素分开。百慕大珊瑚礁位于北大西洋珊瑚礁的北部边界。由于纬度相对较高(32°N),百慕大的环境参数的季节差异和环境参数的变化要比靠近赤道的珊瑚礁要多。因此,百慕大珊瑚礁为探索珊瑚钙化率与多种环境参数之间的关系提供了非常好的自然实验室。在2年多期间(2010年8月至2012年9月),现场环境特性(温度、海水碳酸盐化学(溶解无机碳<DIC>)、总碱度(TA)、二氧化碳分压(PCO2)、pHsw、ΩA)、光、叶绿素a和无机营养素)和两个不同的珊瑚礁环境下记录P. astreoides和D. labyrinthiformis两种珊瑚礁的钙化速率。每2-3个月测量Hog reef和Crescent reef珊瑚礁的钙化速率。
(李亚清 编译)