《研究揭示墨西哥湾珊瑚礁死亡原因》

  • 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:2020-02-10
  • 德克萨斯州A&M大学的研究团队表示,缺氧导致了墨西哥海湾花园堤岸国家海洋保护区部分珊瑚礁的死亡。三年前,班克斯国家海洋保护区的部分珊瑚礁在一次突发性事件中发生死亡,该珊瑚礁距离加尔维斯顿海岸约100英里,部分地区珊瑚礁死亡率高达80%,死亡原因未知。该研究成果发表在最新一期的《珊瑚礁》(Coral Reefs)期刊上。

    花园堤岸的珊瑚礁被认为是加勒比海和墨西哥湾现存最健康的珊瑚礁,研究发现,两个过程导致了珊瑚礁缺氧及死亡。缺氧——低浓度的氧气——是由于来自密西西比河、阿查法拉亚河和布拉佐斯河的淡水径流的运输,以及较深的高密度水上涌到礁石上造成的。

    研究人员认为,河流径流和上升流这两种不同过程的结合导致了局部缺氧,从而致使珊瑚礁上的无脊椎动物发生死亡。换句话说,这两个过程的同时发生导致缺氧,如果只是其中一种流可能不会造成任何麻烦。离岸的河流径流,推测可能来自密西西比-阿查法拉亚河,但大约五分之一的水来自德克萨斯河。这些水形成了一层薄薄的低盐度的表面层。由于是在水面上,低盐度的海水可能没有接触到大约60英尺深的花园河岸的珊瑚礁,但径流是浑浊的,阻挡了照射珊瑚礁的阳光。阳光的阻挡降低了珊瑚礁的光合作用,这导致珊瑚礁生物的呼吸作用大于光合作用。结果,珊瑚礁上的氧气消耗得比产生的还要快。如果珊瑚礁上的水和周围正常氧气含量的水混合,来更换珊瑚礁生物消耗的氧气,对珊瑚礁也不会造成太大影响,但上升流的存在抑制了混合。

    当上升流发生时,更深、更密集的水进入了礁石上的小块区域。呼吸作用耗尽了底层的氧气,导致无法游离缺氧水的珊瑚礁生物死亡。这些过程可在48小时内迅速发生,只有大约3%的珊瑚礁受到了死亡的影响,但其中一些地区的死亡率接近80%,而且这些地区至今仍未恢复。珊瑚、海绵、海胆和海星是受影响最严重的海洋生物。

    (刘思青 编译)

  • 原文来源:https://oceanleadership.org/explanation-found-for-die-off-of-coral-reefs-in-gulf-of-mexico/
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    • 编译者:liguiju
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    • 新研究显示,到本世纪中叶,墨西哥湾和加勒比海的海洋温度将超过珊瑚健康的临界阈值,但大幅减少温室气体排放行动可能会减缓气候变暖,给珊瑚和珊瑚保护计划带来多达20年的调整时间。莱斯大学、科罗拉多大学博尔德分校和路易斯安那州立大学的研究人员利用计算机模型模拟了2015-2100年期间两种情景下的气候变暖,一种是排放非常高的“一切照旧”情景,另一种是排放减少到较高水平的情景。该研究受到美国国家科学基金会(NSF)的资助,研究成果发表在《Journal of Geophysical Research: Biogeosciences》杂志上。 研究人员发现,减少碳排放可能会推迟健康珊瑚礁区域极端海洋温度的出现。1950年以来,全球珊瑚礁上的活珊瑚覆盖率下降了约50%,加勒比海和墨西哥湾的珊瑚礁几乎没有活珊瑚覆盖面积超过10%的案例。佛罗里达州西部干托尔图加斯国家公园和德克萨斯州和路易斯安那州海岸附近的花园堤岸国家海洋保护区的珊瑚礁是明显的例外,活珊瑚覆盖率超过50%。 加勒比地区和佛罗里达州部分地区的海洋温度最早可能在2050年达到温度极限,对珊瑚的生存构成严重威胁。如果我们立即采取行动,改变我们的能源消耗结构,就可以帮助保护和保持我们拥有的高珊瑚覆盖珊瑚礁。(张灿影 编译)
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    • 编译者:mall
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    • 美国史密森学会的最新研究成果表明,海洋“死亡区”(导致海洋生物死亡的海洋低氧区,也称“海洋沙漠”)影响着全球几十处珊瑚礁,并对另外数百处珊瑚礁造成威胁,该研究已发表在《PNAS》上。研究人员观察了巴拿马加勒比海沿海珊瑚礁的大规模死亡过程,他们怀疑是由于海洋“死亡区”造成,而不是海洋变暖或酸化。 论文的第一作者是来自史密森热带研究所的Andrew Altieri,他说:“海洋变暖和酸化对珊瑚礁的威胁被认为是全球性的,其所需的解决方案也是广泛范围的。而海洋“死亡区”对珊瑚礁的威胁则更具有区域性。所幸的是,可以通过控制污水和农业径流入海来减少“死亡区”的形成。” 2010年9月,博卡斯德尔托罗省阿尔米兰特湾(Almirante Bay)的珊瑚礁呈现出严重的胁迫迹象。除了与高温相关的珊瑚白化表象,还有线索表明,存在着高温之外的其他原因。且诸多不寻常的观察结果表明,高温并非罪魁祸首。海底散布着厚厚的细菌菌落以及死亡的螃蟹、海胆和海绵的尸体。更为奇怪的是,存在一条清晰的深度线,线以上的珊瑚礁看起来很好,线以下的状况却极为糟糕。甚至对单个珊瑚群落而言,线以上的状态良好,但线以下的已经死亡。 研究人员立即着手开展研究,并测量了不同的水质数据。其中一组数据令人震惊:较深的水域中,其氧含量极端低下,与珊瑚健康存活的浅水环境中的高氧含量形成鲜明的对比—这正是海洋“死亡区”的标志。 该团队认为,这些“死亡区”在热带地区可能极为常见,但由于研究人员没有发现,导致其大部分都未被报道过。对此Altieri 说:“目前的研究显示,全球温带地区的“死亡区”数量比热带地区多10余倍,但大多数的海洋生物学家在欧洲和北美的大学工作,很有可能只是发现了其所在地周围的“死亡区”。” 幸运的是,史密森的博卡斯德尔托罗研究站已经开始了一个珊瑚礁监测计划,研究人员分析,海洋“死亡区”的数量可能被低估了一个数量级。史密森自然历史博物馆的Nancy Knowlton表示,对于热带的海洋“死亡区”而言,几乎意味着10个里面有9个尚未确定。 研究人员还发现,全球珊瑚礁的大规模死亡事件中,有20例与“死亡区”相关。Altieri说:“在几个重要的论述珊瑚礁面临的威胁的综述中,缺氧(低氧)甚至未曾被提及。在学术会议中也甚少被讨论。更严重的是,许多珊瑚礁监测工作并不包括氧含量的测量,因此更几乎不可能将珊瑚大规模死亡的原因确定为缺氧。”例如,2016年墨西哥湾的花园珊瑚礁大规模死亡的原因尚不清楚,但其中一些照片看起来与巴拿马的观察现象极为相似。 作者认为,开展对珊瑚礁的氧含量监测工作,可以改善珊瑚礁的健康状况,并有助于了解海洋“死亡区”与全球变暖等其他压力的相互作用对珊瑚礁造成的多重打击,以免珊瑚礁遭遇更大的危险。 (郭琳 编译)