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永久的生活环境。目前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。该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,成果发表在《Communications Biology》杂志上。当水温稍有上升,生活在活珊瑚细胞内的共生藻类就会产生有毒物质,并被珊瑚喷射出来。藻类通常为珊瑚提供食物和能量。如果没有它们,珊瑚就会变成“漂白”的白色,然后饿死。该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,但相比于其它地方的珊瑚礁,它们经历了更多次的周期性厄尔尼诺事件引起的极端热浪的洗礼。白化的历史观测记录很少,该团队转向了在珊瑚礁上生活了100多年的老珊瑚。他们从珊瑚中提取了核心样本,创建了一种骨骼活检,记录了珊瑚礁的历史。通过CT扫描仪对岩心进行扫描后,首次发现在珊瑚礁的物理结构中保存着多种白化现象的证据,最长的岩心显示早在1912年就开始出现白化。此外,研究发现,当珊瑚礁变白时,这些巨大的旧珊瑚会形成“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。在CT扫描中这些波段明显出现,并与历史上的热浪相对应。过去发生在贾维斯的漂白事件的记忆被锁定在这些珊瑚中。贾维斯岛每4到7年经历一次高于平均温度的高温,这可以追溯到几十年甚至几百年前。研究小组发现,随着每一次热浪的到来,珊瑚礁经历了严重的白化,但似乎每次都能迅速恢复。根据研究样本数据,他们认为珊瑚礁恢复的一个主要原因是附近的洋流。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上来。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,反过来带走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。
(吕钊编译;张灿影审校)
信息来自中国科学院海洋所《海洋科学快报》2018年第40期