近日，Nature旗下学术期刊“Scientific Reports”以“Microbial community shift on artificial biological reef structures(ABRs)deployed in the South China Sea”为题发表了自然资源部第三海洋研究所“受损珊瑚礁有性繁殖修复技术”研究团队的最新研究成果。团队成员Hala F.Mohamed博士为文章的第一作者，Amro Abd?Elgawad博士、蔡榕硕研究员、徐长安研究员为共同通信作者。 在这项研究中，团队基于自然的解决方案（NbS）和多学科交叉融合自主研发的环境友好型人工生物礁（ABR®），采用基因组学（Metagenomics，Genome sequencing and analysis）等多学科协作的方法，研究了三个对照地点不同礁体上微生物群落的多样性、微生态群体基因功能及其相互作用、微生态系统的连续发展/季节（春、夏和秋季）演替等微生态结构和功能的特征，其中，礁体类型分别为含活性物质的生物礁（ABAM，即ABR®）、仿天然礁（SCE）、水泥礁（NCE）及海底天然礁（XR）。 研究结果显示，在ABR®生物礁上，Amplicon Sequence Variant（ASV）丰富度和Shannon指数明显高于对照组（SCE、NCE）和XR，并与大型底栖动物的丰度和Shannon指数，特别是珊瑚幼体的附着、成功变态、发育及存活数量呈显著正相关。研究结果还显示，ABR®生物礁在其表面成功建立了健康且有利于底栖生物群落恢复的微生物膜，这为珊瑚幼体在生物礁上的附着、变态和生存提供了充分必要的条件，也揭示了ABR®生物礁吸引珊瑚幼体附着、变态和生长发育并修复受损珊瑚礁生态系统的内在机理。研究成果为ABR®生物礁技术应用于受损珊瑚礁生态系统及受损生境的修复提供了理论和实践的依据。 文章链接：https://doi.org/10.1038/s41598-023-29359-5 查看详细>>

全球变暖正在导致珊瑚礁消失已是学界公认的事实，但科学家们认为，一些珊瑚正在通过改变它们的共生藻类群落来增强它们对高温的耐受性，这些共生藻类通过光合作用为它们提供生存所需的能量。 研究结果表明，热带太平洋东部的一些珊瑚礁，包括巴拿马、哥斯达黎加、墨西哥和哥伦比亚的太平洋海岸，在未来的21世纪60年代依然可以保持较高的珊瑚覆盖率，然而实现这一美好愿景的前提是人类减少全球温室气体排放，并在更大范围内遏制全球变暖，否则这些珊瑚礁将无法生存。热带太平洋东部的浅层珊瑚礁主要由波科珊瑚属的分支珊瑚组成，它们组织中的微小藻类通过吸收阳光帮助珊瑚产生生长能量，失去这些共生藻类会导致珊瑚产生白化现象。 为了更好地了解珊瑚是如何提高它们对热压力的耐受性，研究人员调查了来自巴拿马地区40多年的珊瑚礁监测数据，这是世界上同类数据中监测时间跨度最长的数据集之一。他们分析了1982-1983年、1997-1998年和2015-2016年三次海洋热浪的温度、珊瑚覆盖、白化和死亡率数据，以及最近两次海洋热浪期间藻类共生群落的数据。分析显示，1982-1983年的热浪显著减少了珊瑚礁上的珊瑚覆盖率，但1997-1998年和2015-2016年热浪的影响较为温和，特别是Pocillopora珊瑚（热带太平洋东部主要的造礁珊瑚）的反映较为显著。他们还证实，在强烈的海洋热浪期间，耐热藻类在这种特殊的珊瑚谱系中变得越来越普遍，使得珊瑚可以更好地承受高温。结合对未来热应激的气候预测，研究发现，主要由Pocillopora珊瑚组成的珊瑚礁以及拥有耐热藻类的珊瑚礁可以更好地生存，并在本世纪下半叶保持高水平的珊瑚覆盖率，这表明一些珊瑚礁系统可能比以往认知的更适应气候变暖。（刘思青编译） 查看详细>>

澳大利亚海洋科学研究所（Australian Institute of Marine Science，AIMS）的科学家发现，大堡礁上一些快速生长的珊瑚物种在暴露于温水中时会减慢生长速度。相关研究成果发表在《Proceedings of the Royal Society B》上。研究表明，在极端热应激事件期间，它们可能会经历双重打击，即死亡率增高和生长减缓。 快速生长的珊瑚物种，例如本研究所调查的珊瑚物种，是大堡礁上的常见物种，为其他海洋生物提供了必要的庇护场所。但它们最容易受到海洋热浪的影响，发生白化，并且在暴风雨中破裂受损。AIMS长期监测计划最近的调查发现，北部和中部地区硬珊瑚覆盖率的增加主要由这些物种推动。研究结果表明，这些快速增长的珊瑚对珊瑚礁恢复至关重要，已经进化出完美的策略，可以在当前环境中最大化的成长。但这些初步发现可能表明，它们对更加温暖的环境适应能力有限。 这项研究首次深入研究了珊瑚生长与温度之间关系。在AIMS的国家海洋模拟器中，在19°C至31°C之间的10种不同温度下，在大堡礁中部珊瑚礁中追踪了四种珊瑚物种的生长。研究发现同一物种个体对温度的反应存在差异，而同一物种生长最快的温度非常相似。这种对温度反应的低变异性可能使珊瑚更难自然进化出更高的热耐受性。 该研究是作为珊瑚礁恢复和适应计划（简称RRAP）的一部分完成的，该计划旨在开发一个干预措施工具，以帮助珊瑚礁在气候变化中生存下来。珊瑚礁恢复和适应计划执行主任Ortiz博士表示，珊瑚礁正受到气候变化的威胁。在全世界努力解决减排问题的同时，必须研究和实施解决方案，不仅要保护现有的珊瑚礁及其生物多样性免受气候变化的严重影响，还要帮助它们适应快速的变化。（傅圆圆编辑） 查看详细>>

2019年4月至5月，尽管没有厄尔尼诺现象，但南太平洋中部法属波利尼西亚莫雷阿岛附近的珊瑚礁遭受了严重的长期热白化。由香港科技大学海洋科学系领导的国际研究团队调查了这一反常的珊瑚白化事件。研究表明，这一意外事件与反气旋涡有关，这些旋涡使海平面升高，并将热水集中在珊瑚礁上，导致水下海洋热浪在很大程度上潜藏在地表。研究结果最近发表在《Nature Communications》上。 大多数珊瑚白化模式的研究都依赖于海面水温的测量，这些利用卫星在广阔区域进行的表面测量很有价值，但无法检测到来自地表外源热对海洋浅表层生物的影响。研究人员利用遥感海面温度与高分辨率、长期原位温度和海平面异常观测组合，分析了2005至2019年15年来在莫雷阿岛收集的数据。结果表明，反气旋在开阔海洋中通过岛屿时会引起海平面上升，并将内波推入更深的水域。内波沿着海洋温暖表层和下面较冷层之间的界面传播，可以频繁冷却珊瑚礁栖息地。目前的研究表明，由于反气旋，内波在2019年初以及一些早期的热浪期间没有冷却，导致珊瑚礁意外加热，进而导致大规模的珊瑚白化和死亡。不幸的是，2019年广泛的珊瑚死亡抵消了过去十年来在莫雷阿岛周围发生的珊瑚群落的恢复。如果研究人员只能获得海面温度数据，那么2019年严重而持久的海洋热浪就会被忽视，由此产生的灾难性珊瑚白化可能被错误地归因于海温升高的原因。该研究为在不断变化的海洋动力学和气候背景下评估沿海生态系统的未来提供了一个有价值的参考依据。 这项由HKUST主导的研究是与加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学研究所、加州大学圣巴巴拉分校、加州州立大学北桥分校和佛罗里达州立大学的科学家团队合作进行的。这项研究的基础数据是通过在莫雷阿岛珊瑚礁长期生态研究（LTER）地点进行的长期物理和生态观察而实现。这里进行的长期分析，以及对岛屿和沿海海洋群落所有深度的物理条件和生物动态的同步监测，是未来保护海洋中脆弱生物资源的模型。（李亚清编译） 查看详细>>