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珊瑚生存轉機 | 帕勞的洛克群島發現耐熱珊瑚
海洋中珊瑚作用巨大,但是受到全球變暖和海洋酸化的影響,很多地方的珊瑚礁都白化。伍茲霍爾海洋研究所(WHOI)在帕勞的洛克群島發現了耐熱珊瑚,這一發現可以幫助珊瑚礁管理者開發新的防御措施,防止海洋變暖。中國生物多樣性保護與綠色發展基金會(簡稱中國綠發會、綠會)“海洋與濕地”(OceanWetlands)編輯團隊長期關注海洋環境,將伍茲霍爾海洋研究所(WHOI)關于耐熱珊瑚的研究成果分享如下,供國內研究學界人士參考。本文僅代表作者所在的研究團隊的觀點,不代表平臺觀點。

圖片來源:伍茲霍爾海洋研究所(WHOI)
海洋變暖正在推動海洋熱浪的頻率和嚴重程度增加,對珊瑚礁造成無法估量的損害。熱帶珊瑚與微小的單細胞藻類共生,對高溫敏感,當海洋變得太熱時表現出稱為白化的應激反應。在過去的40年里,海洋熱浪造成了廣泛的白化,并殺死了數百萬只珊瑚。正因為如此,全球正在尋找能夠承受熱應激、在未來變暖中幸存下來并作為耐熱珊瑚幼蟲來源的珊瑚礁,以自然和通過恢復來補充受影響地區。
現在,研究西熱帶太平洋群島帕勞珊瑚礁的科學家已經確定了一種常見珊瑚物種的遺傳亞群,這些物種對與海洋熱浪相關的極端高溫表現出非凡的耐受性。此外,科學家們還發現了這些珊瑚的幼蟲正在從帕勞瀉湖深處的繁殖地遷徙到外礁,在那里它們生存和生長,并保持它們的耐熱性。
根據這項研究的科學家的說法,了解促進這些珊瑚耐熱性的潛在機制,以及其幼蟲的傳播能力,將大大有助于加強21世紀海洋珊瑚礁的保護和恢復工作。
在帕勞的主要瀉湖中,一個由非常古老的化石珊瑚礁網已經隆起,形成了一系列被稱為洛克群島的山脈。這些構造減緩了它們內部和周圍的水流,創造了局部環境,其中水溫始終高于帕勞的其他珊瑚礁地區。
科學家對包括洛克群島在內的帕勞的關鍵珊瑚物種團塊濱珊瑚(Porites lobata)進行了采樣。他們進行了骨骼活組織檢查,并檢查了巖心的應力帶,這是珊瑚對高溫的應激反應,白化的跡象。他們發現,在1998年的強烈熱浪中,來自洛克群島的珊瑚比來自珊瑚礁其他地區的珊瑚漂白得更少,這表明熱耐受性增強。
科學家隨后調查了珊瑚的遺傳學,并在同一物種中發現了四個不同的譜系。在較溫暖的洛克群島,被指定為“LB”和“RD”譜系更為常見??茖W家們能夠將每種珊瑚的遺傳學與其自身的漂白歷史相匹配,并發現來自“LB”和“RD”譜系的個體在1998年漂白的個體較少,這表明熱耐受性增強。
值得注意的是,科學家們發現LB譜系并不局限于洛克群島。他們發現一些LB也生活在較冷的外礁上。對這些地點漂白歷史的檢查再次揭示了較少的應力帶,表明它們保持了其在洛克群島的親戚的熱耐受性特征。

圖片來源:Kharis Schrage,伍茲霍爾海洋研究所(WHOI)
“這表明洛克群島為鄰近地區提供了自然耐受的幼蟲,”科學家們在題為“帕勞最溫暖的珊瑚礁擁有耐熱珊瑚,在不同的棲息地茁壯成長”的論文中寫道,發表在Communications Biology雜志上。“尋找和保護這些耐熱珊瑚的來源是21世紀氣候變化下珊瑚礁生存的關鍵。
“隨著全球海洋繼續變暖,來自極端棲息地的珊瑚將處于競爭優勢,并可能使原本脆弱的珊瑚礁得以生存,”作者繼續說道。“確定和保護在未來氣候條件下能夠茁壯成長的環境耐受珊瑚的自然繁殖地,對于未來幾十年全球珊瑚礁生態系統的持久性至關重要。
“我們發現帕勞一些溫度最高的珊瑚礁的珊瑚比人們想象的更耐熱,”該論文的主要作者Hanny Rivera說, “此外,它們在基因上與在帕勞其他地區發現的相同珊瑚不同,這表明在這些地區的珊瑚存在自然選擇。”
論文合著者Michael Fox補充說,這項研究特別令人興奮,因為它將珊瑚遺傳學與骨骼中保存的漂白歷史記錄相結合,以闡明來自耐高溫極端棲息地的珊瑚如何散布在珊瑚礁景觀中?!斑@種綜合視角對于改善變暖海洋中珊瑚群落的預測至關重要,”??怂拐f,他是WHOI的博士后學者。他目前是沙特阿拉伯圖瓦爾阿卜杜拉國王科技大學紅海研究中心的助理研究教授。
帕勞的研究與伍茲霍爾海洋研究所、大自然保護協會和斯坦福大學共同發起的超級珊瑚礁倡議直接相關,該計劃旨在定位能夠抵御海洋熱浪的珊瑚群落,并與當地社區和政府合作保護它們。
“這項工作是超級珊瑚礁計劃的科學基礎,”論文合著者Anne Cohen說,她是WHOI的科學家,也是Rivera的研究顧問?!芭羷诘难芯勘砻?,超級珊瑚礁是存在的,并且還提供了可用于支持其保護的可操作的科學知識。
Cohen指出,還有其他珊瑚礁,不僅僅是在帕勞,那里的珊瑚群落并沒有像科學家根據熱應力水平預測的那樣嚴重白化?!爱斘覀儼l現耐熱或抗漂白的珊瑚群落,并保護它們免受其他可能殺死它們的壓力 - 如炸藥,過度捕撈或沿海開發 - 它們將產生數百萬幼蟲,這些幼蟲將在水流中旅行,正如我們在帕勞看到的那樣,它們的原產地之外,它們將重新填充被熱浪摧毀的珊瑚礁,“她說。大自然是神奇的,我們與超級珊瑚礁倡議的工作是保護這些耐熱珊瑚礁,讓大自然完成剩下的工作。
Rivera補充說,她對帕勞人民對環境的巨大欣賞,尊重和管理感到敬畏。“他們一直是促進海洋保護和生態保護的先驅國家之一。很高興知道這些特殊的珊瑚礁掌握在這種國家的手中,“Rivera說?!拔易畲蟮南M牵覀兊难芯繉⑦M一步支持帕勞人民努力維護健康的海洋生態系統?!?/p>
編譯 | 開心
審核 | Sara

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