?對溫和的熱浪看珊瑚是如何提?耐熱性

全球變暖正在世界范圍內造成珊瑚礁的損失，這是導致珊瑚白化和死亡的結果。近日，據邁阿密大學羅森斯蒂爾海洋、大氣和地球科學學院的一篇研究論文發表在《美國國家科學院院刊》上。邁阿密大學羅森斯蒂爾海洋、大氣和地球科學學院的科學家發現，熱帶太平洋上的一些珊瑚礁可以通過攪亂其宿主的共生藻類，在本世紀下半葉保持珊瑚的高覆蓋率。這些發現為世界各地珊瑚礁的未來提供了一線希望。

雖然全球變暖正在世界范圍內造成珊瑚礁的損失，但科學家們認為，一些珊瑚正在通過改變其宿主的共生藻類群落來提高其對熱量的耐受性，而這些藻類群落通過光合作用為它們提供生存所需的能量。

他們研究了增強熱帶太平洋東部珊瑚礁上杯形珊瑚屬耐熱性的潛在機制。文章指出，這些珊瑚所寄生的耐熱共生藻類蟲黃藻的數量增加，有助于在三次大規模珊瑚白化事件后維持高珊瑚覆蓋率。這項研究揭示了一種機制，通過這種機制，一些珊瑚礁可能比以前想象的更具韌性，并說明了未來的珊瑚礁如何在幾十年內保持高復蓋率，盡管多樣性很低，但前提是其他壓力源被最小化。

由于海洋熱浪，硬核珊瑚種群越來越多地暴露在高于其溫度上限的條件下，導致全球珊瑚礁生態系統健康下降。然而，歷史上的大規模白化事件表明，在耐熱性方面存在相當大的特定間和特定內差異，因此物種、單個珊瑚群體和種群對高溫暴露的敏感性不同。氣候變化正在從根本上改變珊瑚礁生態系統，主要是通過日益頻繁和嚴重的白化事件。然而，一些珊瑚礁在第一次嚴重白化后表現出更高的耐熱性。

研究結果表明，包括巴拿馬、哥斯達黎加、墨西哥和哥倫比亞的太平洋沿岸在內的熱帶太平洋東部的一些珊瑚礁可能在2060年保持高珊瑚覆蓋率。然而，盡管這可能被視為這些珊瑚礁的好消息，但除非減少全球溫室氣體排放并在更大范圍內遏制全球變暖，否則它們的生存不會持續到那個時候。

熱帶太平洋東部的淺層珊瑚礁主要由杯形珊瑚屬分支珊瑚建造，這對該地區的珊瑚礁極為重要。它們在其組織中寄生的微小藻類獲取光，幫助珊瑚產生能量以生長。這些共生藻類的消失導致珊瑚白化，珊瑚難以滿足其能量需求，而這往往是致命的。

為了更好地了解珊瑚如何提高對熱應激的耐受性，研究人員研究了來自巴拿馬的40多年珊瑚礁監測數據，巴拿馬是世界上同類數據中最長的數據集之一。研究人員分析了1982年～1983年、1997年～1998年和2015年～2016年3次海洋熱浪的溫度、珊瑚覆蓋、白化和死亡率數據，以及過去2次的藻類共生群落數據。

分析表明，1982年～1983年的熱浪顯著減少了珊瑚礁上的珊瑚覆蓋，但1997年～1998年和2015年～2016年厄爾尼諾的影響更為溫和，特別是對杯型珊瑚屬的珊瑚，有時被稱為鹿角杯形珊瑚，這是熱帶太平洋東部主要的造礁珊瑚。他們還證實，在強烈的海洋熱浪期間，耐熱藻類蟲黃藻在這一特定的珊瑚譜系中變得越來越常見，使它們能夠更好地抵御高溫。當結合未來熱應力的氣候預測時，發現主要由杯形珊瑚屬珊瑚組成的珊瑚礁和容納這種耐熱藻類的珊瑚礁能夠更好地生存并保持高水平的珊瑚覆蓋，直到本世紀下半葉，這表明某些珊瑚礁系統可能比以前認為的更能抵御氣候變暖。

該研究中的珊瑚種群表明，不同種群之間以及不同環境梯度之間的耐熱性存在廣泛的表型差異。研究發現，熱機制是耐熱性的明顯驅動力，這解釋了珊瑚礁種群耐熱性的空間變化。急性耐熱性與海洋熱浪的發生之間的密切聯系表明，珊瑚種群可能正在適應或適應當地環境中的近期和長期熱歷史。然而，由于最近的嚴重熱浪，珊瑚的耐熱性降低，這就需要對珊瑚種群在與生態相關的時間范圍內適應和適應的潛在限制感到擔憂。

詹姆斯·庫克大學和澳大利亞海洋科學研究所的一組科學家發現，一些珊瑚物種能夠適應導致白化的溫度升高，但只有在海洋熱浪事件保持溫和的情況下才能適應。該研究團隊指出，雖然溫和的海洋熱浪可能有助于進化適應熱應激，但研究發現2016年至2020年期間非常嚴重的熱浪降低了珊瑚承受更高溫度的能力。珊瑚能夠適應，但前提是它們能夠生存。當今，海洋熱浪現在更加頻繁，持續時間更長，這是全球珊瑚礁的主要威脅。必須了解珊瑚如何適應這些事件，以更好地預測珊瑚礁的未來，這樣才能發展知識，支持在不斷變化的氣候中進行基于恢復力的管理。