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美NSF资助WHOI开展海洋变暖背景下珊瑚礁恢复力研究

编译者:liguiju发布时间:Sep 3, 2021点击量:155 来源栏目:关注岛礁

美国国家科学基金会(NSF)资助伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)175万美元,用于研究海洋变暖背景下珊瑚礁的恢复力。WHOI四个学科部门将共同参与,进行跨学科研究,揭示使珊瑚能够在海洋热浪中生存下来的海洋学和生物学过程。

珊瑚礁为四分之一已知的海洋物种提供栖息地,并为全世界10亿人提供生存基础,但气候变化使海洋变暖,造成海洋热浪的频率和强度都在增加,全球各地的珊瑚礁正以惊人的速度死亡。通常,水温仅比正常温度高1℃就可能导致珊瑚白化,但最近发生的多起热浪事件已经远远超过了这一阈值。研究人员表示,由于气候变化,珊瑚礁正处于危机之中。科学家、保护组织和政府正齐心协力试图解决这一问题,其中WHOI发挥了至关重要的作用。

位于遥远的太平洋热带菲尼克斯群岛海洋保护区(PIPA)分别在2002年、2009年和2015年遭受了强烈的高温袭击,但研究人员的调查数据显示,保护区内的部分珊瑚礁物种在热浪中存活了下来,对保护区珊瑚礁的恢复起到了关键作用。研究人员将珊瑚对极端高温的恢复力最终归结于动态珊瑚礁环境这一假设。研究人员将布设在珊瑚礁上的传感器与复杂的水动力学模型相结合,结果表明,珊瑚礁内部和周围的水温和流体在较小的空间尺度上变化很大,与周围开放海域有着显著不同,这种环境条件从两个方面为珊瑚的生存奠定了基础:一方面,珊瑚礁长期处于比开放海域温度更加温暖的水域环境,因此其基因上已经可以适应更高的温度条件;另一方面,在珊瑚礁上的其他区域,冷水从深海区间歇性地上涌,间接地降低了珊瑚周围海水温度,使珊瑚能够躲避热浪。

下一步研究人员将结合高分辨率的三维水动力模型、观测数据、生理鉴定、珊瑚化学特性以及珊瑚生长和漂白的骨骼记录,研究使PIPA珊瑚能够在极端高温下生存的过程。这一新认识将帮助世界各地的科学家和珊瑚礁管理者确定世界上哪些地方可能存在气候适应性强的珊瑚,预测它们在全球海洋持续变暖时的生存机会,并确定最耐高温的珊瑚进行保护和恢复。(张灿影 编译)

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