威胁珊瑚礁的隐藏热浪

2023-01-12 13:10:20 来源：科普中国

珊瑚礁白化出现在全世界各地，而一般来说对于珊瑚礁白化的预测是通过卫星进行海表温度的数据收集进行分析的。但是由香港科技大学海洋科学系Alex Wyatt教授领导的国际研究团队发现有一些海洋热浪隐藏在下层水中，并使珊瑚白化。该成果于近日发布在《自然-通讯》（Nature Communications），现编译分享如下，供参考。

图源：香港科技大学（The Hong Kong University of Science and Technology）

(相关资料图)

2019年4月至5月，太平洋中南部莫雷阿岛附近的珊瑚礁遭受了严重且长时间的热白化。尽管当年没有厄尔尼诺现象，但这场灾难还是发生了，这引起了全世界海洋科学家的兴趣。

由香港科技大学海洋科学系Alex Wyatt教授领导的国际研究团队调查了这一令人惊讶和矛盾的珊瑚白化事件。这一意外事件与反气旋型涡旋的通过有关，这些漩涡使海平面升高，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隐藏在底层。

大多数关于珊瑚白化模式的研究都依赖于海表水温（SST）的测量，而这些测量无法全面反映海洋变暖对包括热带珊瑚礁在内的海洋生态系统的威胁。这些用卫星在广阔区域进行的表面测量很有价值，但无法检测到海表以下的热浪，这种变暖会影响生活在海洋最浅几米深的水域中的生态系统。

Wyatt教授及其同事分析了2005年至2019年15年来在莫雷阿收集的数据，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的罕见组合进行分析。结果表明，反气旋型涡旋在开阔海洋中通过岛屿时会提高海平面，并将内波推入更深的水域。内波沿着海洋温暖的表层和下方较冷的层之间的界面传播，并且在既往研究同样由Wyatt教授领导，已被证明可以频繁地冷却珊瑚礁栖息地。目前的研究表明，由于反气旋，内波冷却在2019年初以及一些早期的热浪期间消失。这导致珊瑚礁意外变热，进而导致大规模的珊瑚白化和随后的死亡。不幸的是，对于当地的珊瑚礁生物多样性来说，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。

图源：Alex et al., 2023

图中显示了在2007年（4月20日）、2016年（5月10日）和2019年（5月1日）海洋热浪的两个莫雷阿岛站点在10米和17米深度观察到的珊瑚（黑色）和白化珊瑚（白色）的覆盖率。

与2019年的热浪相比，一个值得注意的观察结果是：在2016年，尽管盛行的超级厄尔尼诺现象带来了海洋变暖并摧毁了全球许多浅礁，但莫雷阿岛的珊瑚礁没有经历显着的白化死亡。这项新研究表明，收集珊瑚礁所占深度范围内的温度数据非常重要，因为预测珊瑚白化的能力可能会因仅关注海表温度而丧失。海面温度数据将预测2016年和2019年莫雷阿岛的中度白化。然而，直接观察表明，2016年只有生态上不显着的白化，热浪持续时间短，仅限于浅层。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洋热浪以外的原因。

“本研究强调需要考虑与受威胁生态系统相关的深度环境动态，包括由于水下海洋天气事件的通过。这种分析依赖于跨海洋深度测量的长期原位数据，但通常缺乏此类数据。我们的论文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机制示例。“Wyatt教授说。

参考文献：Alex S. J. Wyatt, James J. Leichter, Libe Washburn, Li Kui, Peter J. Edmunds, Scott C. Burgess. Hidden heatwaves and severe coral bleaching linked to mesoscale eddies and thermocline dynamics. Nature Communications, 2023; 14 (1) DOI: 10.1038/s41467-022-35550-5

编译：开心

审核：Sara

编辑：Pierre

关键词：莫雷阿岛香港科技大学生态系统