對(duì)科(kē)學家(jiā)來(lái)說(shuō),試圖預測珊瑚礁對(dσ↓uì)海(hǎi)洋變暖和(hé)氣候變化(huà)的(de)反應,可(kě)能(néng♥☆∑)是(shì)一(yī)項艱巨的(de)任務。面對(duì)這€ £(zhè)一(yī)挑戰,大(dà)西(xī)洋海(hǎi)洋學與氣₩ββ<象實驗室(AOML)的(de)科(kē)學家(jiā)們最近(jìn)發表了(l&§Ω∑e)一(yī)項研究,描述了(le)東(dōng)太平洋巴拿(ná)馬灣(Gulf of P¥≠÷ anamá)和(hé)奇裡(lǐ)基灣(Gu≈ ≠lf of Chiriquí)動态環境中導緻珊瑚礁增生(shēng)(建立)和(hé)生(sh§±ēng)物(wù)侵蝕(分(fēn)解)的(de)生(shēng)物(wù)和(hé)過程→✔。
(圖源:NOAA,三個(gè)研究地(dì)點分(fēn)λγ 别位于巴拿(ná)馬太平洋沿岸的(de)兩個(gè)海(hǎi)灣。)
那(nà)麽,珊瑚礁到(dào)底是(shìσ≤)如(rú)何形成那(nà)些(xiē)©&★類似柱子(zǐ)、脊和(hé)多(duō)山(€ ✔Ωshān)型結構的(de)呢(ne)? 海(÷≈hǎi)洋條件(jiàn)如(rú)溫度、酸度和(hé)水(shuǐ)中可σ✘₹(kě)用(yòng)的(de)營養物(wù)質,都(γ∑∞dōu)産生(shēng)著(zhe)一(yī)定影(yǐng)響和(h±×é)作(zuò)用(yòng),以及那(nà)些(xiē)被稱♣☆σ為(wèi)“生(shēng)物(wù)侵♠☆β蝕者”的(de)海(hǎi)洋生(shēng)物(wù)為(wèi)了(♣×le)藻類而侵略珊瑚,并在珊瑚表面制(zhì)↕ 造孔洞(微(wēi)孔蟲),或在珊瑚內( ±nèi)部結構制(zhì)造孔洞(大(dà)孔蟲)。雖↑≥÷然這(zhè)類侵蝕會(huì)減少(shǎo)珊瑚礁,但(↑★λdàn)它們也(yě)為(wèi)新珊瑚的(de)形成提供了(le)空(kπ∞ōng)間(jiān),即通(tōng)過碳酸鈣的(de)沉積,該過程被稱為(w ✘♣èi)“鈣化(huà)”(calcification)。
來(lái)自(zì)AOML的(de)研究生(shēng)态學家(jiā)伊恩·λ™±伊諾克斯(Ian Enochs),作(z∏ ₽uò)為(wèi)該項研究的(de)主要(♦αyào)作(zuò)者,指出:“随著(zhe)氣候變化(huà)影≤♣(yǐng)響加劇(jù),不(bù)僅使栖息地(dì)生(shēng)長'↓(cháng)減少(shǎo),同時(shí)增加了(le)侵$ α&蝕風(fēng)險,珊瑚礁正在進行(xíng)兩方戰鬥。這(zhè)場(chǎn£ε∞g)戰鬥的(de)賭注很(hěn)高(g₽<€✔āo),珊瑚礁的(de)持久性和(hé)它₹≤€們所提供的(de)生(shēng)态系統服務都(dōu)存在著(zhe)問(wèn)題,©≈♦”
科(kē)學家(jiā)們利用(yòng)石珊瑚(Pori←"¶tes)骨骼(組成珊瑚礁的(de)相(xiàng)同材料)所形成™π的(de)生(shēng)物(wù)侵蝕增生(shēng)複制(zhì)品(bioer∑∏↕osion accretion replicates,BARs)來(lái)研究海(hǎi)§×洋生(shēng)物(wù)和(hé)上(shàng)述過☆ 程,這(zhè)些(xiē)骨骼被部署在Panamá和(hé)Chiriquí海(♦★hǎi)灣的(de)珊瑚礁上(shàng)。兩年(nián)後,他(tā)們使用(yòng≠→←)計(jì)算(suàn)機(jī)斷層掃描技(jì)術(shù)(c←"✔•omputed tomography,CT)對(duì)沙洲進行(xí× ★≥ng)掃描,以更好(hǎo)地(dì)了(l©πφe)解這(zhè)些(xiē)珊瑚礁遺址的(de)生(shēng×↓¶)物(wù)侵蝕和(hé)增生(shēng)情況。
(圖源:NOAA;地(dì)表水(shuǐ)被寒冷(lěng)的(de)、營養豐"∞富的(de)水(shuǐ)所取代,這(zhè)些(xiē)水(shuǐ•¶')從(cóng)下(xià)面“湧出”,過程為(wèi)“上(shàng)升流”。上(shà→<>↑ng)升的(de)水(shuǐ)通(tōng)常更冷(lěng),更酸,所帶Ω<β←到(dào)海(hǎi)洋表面的(de)營養物(wù)質,可(kě)能(®< ✔néng)有(yǒu)助于提高(gāo)生(sh€π&ēng)物(wù)繁殖能(néng)力。)
研究表明(míng),在這(zhè)兩個(gè)海(hǎi)灣中,✘γ鹦嘴魚(parrotfish)和(hé)海(hǎi)膽(ur₩ σ chins)等食草(cǎo)動物(wù)的(de)外(wài)部σ>生(shēng)物(wù)侵蝕,是(sh¥©ì)改變珊瑚礁栖息地(dì)的(de)主要§≥(yào)過程原因,在奇裡(lǐ)基灣(Gulf of C& γ'hiriquí)觀察到(dào)的(de)侵蝕和(hé)栖息地(dì)喪失率更高φ± (gāo)。這(zhè)兩個(gè)海(™δ£↕hǎi)灣環境因素的(de)一(yī)個(gè)λπ$不(bù)同之處在于Chiriquí灣有(yǒu)大(dà)"λ&↔量的(de)上(shàng)升流(較深的(d×£e)富含營養的(de)寒冷(lěng)海(hǎi)水(shuǐ)¥α↔向海(hǎi)面移動),這(zhè)可(kě)能→∑(néng)為(wèi)鈣化(huà)動物(wù<✘)提供了(le)食物(wù)來(lái)源,同時(shí)也(yě)加₩★÷Ω速了(le)宏觀環境的(de)變化(huà),導緻在沉積物(wù)上(shàng)發×↓育形成結構不(bù)穩定的(de)礁體(tǐ)。
海(hǎi)平面上(shàng)升和(hé)氣候變化(h♠δ✔uà)帶來(lái)的(de)其他(tā)壓力,給珊瑚礁的(de)生(shēng)長(chán→α g)和(hé)适應環境變化(huà)帶來÷∞§¶(lái)了(le)不(bù)小(xiǎo)挑戰。珊瑚γ✘礁結構、栖息地(dì)生(shēng)物(wù)多(duō)樣性和(hé)海(hǎi≈↕↕↔)洋條件(jiàn)之間(jiān)的(de)相(xiàng)互作(zuò)用(yòng↑☆"),會(huì)導緻各種難以預測的(de)生(shēng)态系統結果。通(tōn♦φ≠g)過運用(yòng)綜合辦法,即研究環境條件(jiàn)對(duì)所有(yǒα×↔u)栖息地(dì)改變的(de)生(shēng)物♣±(wù)的(de)影(yǐng)響,才是(shì)理(lǐ)解東β∑(dōng)太平洋和(hé)全球海(hǎi)洋中珊瑚礁持久性發展的(de)關鍵。
(來(lái)源: National Oceanic and "Atmospheric Administration♦♦)