《“不可思议”的太平洋海域发现深海珊瑚礁》

  • 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: mall
  • 发布时间:2017-08-03
  • 长期以来科学家们一直认为,太平洋中部和东北部的水域不适合深海珊瑚物种的生存。佛罗里达州立大学(FSU)的科学家Amy Baco Taylor与德克萨斯农机大学的研究人员合作,利用自主水下航行器调查了西北夏威夷群岛的海山。在那里,他们发现了一种石珊瑚(scleractinia)。相关研究成果发表在Scientific Reports上。这种石珊瑚生长在不利于其生存的环境中,它们一般定居在海底并长出骨架,抵抗溶解来保护自己柔软的身体。

    一些海洋地区,如北大西洋和南太平洋,是深海石珊瑚礁的常见栖息地。很多因素使得科学家相信,这些珊瑚不太可能在北太平洋深处被发现。因为北太平洋的霰石(aragonite)水平很低,这种矿物质是石珊瑚礁骨骼结构形成所必需的,所以在此珊瑚虫很难形成自己坚固的骨骼。此外,北太平洋碳酸盐的溶解速率—衡量珊瑚骨架中碳酸盐物质溶解速度的一个量度,超过北大西洋两倍。所以,珊瑚礁根本就不应该在北太平洋存在。

    “我自1998以来一直在探索夏威夷群岛的深海,也很清楚在这种深度发现珊瑚礁的存在绝对是意想不到的”,Baco Taylor说,“即使珊瑚可以克服低浓度霰石因素并建立强大的骨架,珊瑚礁上有些区域也只是暴露的骨骼,容易被溶解,因此我们不应该会找到珊瑚礁的堆积物。”

    研究人员假设了一些珊瑚礁成功在此生存的潜在原因。其中,珊瑚礁生长区的叶绿素浓度较高,表明丰富的食物可能为低浓度霰石的水体提供了钙化所需的多余能量。但这仍不能解释珊瑚礁为什么存在于这种不寻常的深度,所以仍然是个谜。

    对珊瑚礁的意外发现促使一些科学家重新考虑海洋酸化对脆弱珊瑚群的影响。在世界各地珊瑚礁大规模消亡的事件引发恐慌的时候,这些发现可能会带来一线希望。研究人员认为,这些结果表明,海洋酸化对深水珊瑚的影响可能没有预期的那么严重。但是太平洋海山中的这些珊瑚的恢复能力仍有待研究。

    (王琳、罗璇 编译)

    原文链接:https://www.nature.com/articles/s41598-017-05492-w

相关报告
  • 《科学家发现深海珊瑚礁同样受到海洋变暖的巨大威胁》

    • 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:mall
    • 发布时间:2018-09-11
    • 世界各地的珊瑚礁正遭受海洋温度升高的威胁,而海洋升温是珊瑚白化的主要原因。科学家们经常通过卫星收集海水表层温度数据来预测珊瑚礁群落的温度驱动压力。然而,最新研究表明,仅凭表面测量数据可能无法准确预测深层珊瑚的热应力程度。斯克里普斯海洋研究所(Scripps Institution of Oceanography,简称SIO)的科学家们运用一种新方法来预测100-500英尺(中光区)范围内的温度变化对珊瑚所产生的影响。一些科学家认为,在这一深度,海洋变暖对珊瑚所造成的影响比浅水区域的珊瑚小。但是SIO研究小组发现,即使在深海,珊瑚也会时而暴露在热应力作用之下。 研究人员利用长达近20年的数据集(包括海平面的变化、海水表层温度以及介于海水表层和中光区之间的温度),开发了一种预测工具,以确定珊瑚对温度压力的感知能力。研究区域位于太平洋的帕劳群岛附近的三个礁岛。研究成果已发表在《地球物理通讯》(Geophysical Research Letters)期刊上。 此外,研究小组还使用了自1999年以来持续记录的珊瑚礁温度测量仪数据集,记录深度为295英尺。观测结果显示,在海水深层,尤其是浅礁的周围,温度愈高珊瑚白化愈加明显。研究人员说,他们希望这些成果可以引发更广阔范围的温度压力调查研究,以便更好地了解帕劳和其他热带地区的中光区。 SIO小组还针对1970年至2017年帕劳的马拉卡尔港站的每日潮汐测量记录进行分析。通过对海平面和海洋温度数据集的耦合,发现海洋表面的高度是一个强有力的指标,表明海水温度是如何在几十米以下的地方发生变化的。SIO的博士在读生Travis Schramek说:“既然我们已经以一种独特的方式观察了这个生态系统,我们就可以更好地评估在这个生态系统中的珊瑚是如何受到压力的,从而能更好地保护它们。” (刘思青 编译)
  • 《新研究追踪过去一个世纪太平洋珊瑚礁严重白化事件》

    • 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:mall
    • 发布时间:2018-11-23
    • 随着气候变化导致的海洋温度上升,世界上许多珊瑚礁正在经历大规模的白化和死亡。对多数珊瑚来说,这是第一次遭遇极端高温。然而,对于太平洋中部的一些珊瑚礁而言,厄尔尼诺引起的热浪是它们日常的生活环境。目前科学家还不清楚这些珊瑚礁是如何适应反复出现的极端高温环境。伍兹霍尔海洋研究所的一项最新研究揭示了处于厄尔尼诺中心的珊瑚礁白化历史,以及部分珊瑚在面临极端环境后是如何恢复的,研究成果发表在《Communications Biology》杂志上。 当水温略微上升时,活珊瑚细胞内的共生藻类就会产生有毒物质,并被珊瑚排出。藻类通常为珊瑚提供食物、能量和以及色泽。如果没有它们,珊瑚就会白化致死。研究团队前往夏威夷以南1400英里的贾维斯岛,研究极端气候对该地区珊瑚的影响。由于贾维斯岛既偏远又属于海洋保护区,物种丰富度十分高,但由于处于太平洋中部,相比于其它地方的珊瑚礁,它们经历了更为极端的由周期性厄尔尼诺事件引起的极端热浪的洗礼。 由于2015年之前没有贾维斯岛上的珊瑚礁白化观测记录,该团队选取了具有100多年历史的老珊瑚并提取了核心样本,开创了一种能够记录珊瑚礁历史的骨骼活检方法。通过对样本进行CT扫描,首次在珊瑚礁的物理结构中发现多种白化证据,并表明最早在1912年就开始出现白化。此外,研究发现,当珊瑚礁白化时,这些巨大的旧珊瑚会褪去“应力带”,也就是一层致密的碳酸钙,这种类似骨头的物质构成了珊瑚的结构。这些带在CT扫描中清晰可见,并与历史上的热浪事件相呼应。 贾维斯岛每4-7年经历一次高于平均水平的温度,这可以追溯到几十年甚至几百年前。研究小组发现,每一次的热浪侵袭,珊瑚礁都经历了严重的白化,但似乎每次都能够迅速恢复。根据研究样本数据,研究人员认为附近的洋流是珊瑚礁恢复的一个主要原因。海底的地形,加上海面信风的力量,把冰冷、营养丰富的海水从深海带到表层。这种上升流滋养了珊瑚礁周围密集的鱼类和其他水生生物,消耗掉了与珊瑚竞争的海藻。在这个过程中,它们为新的、年轻的珊瑚虫留下了最终定居下来的空间。 贾维斯岛上的珊瑚礁经历过多次漂白和恢复,为研究人员提供了新的视角,以更好地了解世界上最具弹性的珊瑚是如何在严峻的珊瑚白化压力下生存的,这对于了解其他珊瑚礁生态系统如何在未来重新生长至关重要。但2015年的超级厄尔尼诺使得贾维斯经历了前所未有的高温,导致95%的岛屿珊瑚死亡。目前最重要的问题是这是否超出了珊瑚礁能够恢复的底线。未来几年内珊瑚礁的恢复情况将真正帮助研究人员了解严重的白化现象。 (张灿影 编译)