科学家深入了解威胁珊瑚礁生存的神秘隐性热浪

科学家深入了解威胁珊瑚礁生存的神秘隐性热浪由香港科技大学海洋科学系的AlexWyatt教授领导的一个国际研究小组对这一令人惊讶和矛盾的珊瑚白化事件进行了调查。这一意外事件与反气旋涡流的通过有关，反气旋涡流抬高了海平面，使热水集中在珊瑚礁上方，导致水下的海洋热浪，而这一热浪在海面上基本不为人所知。这些发现将于今天（2023年1月6日）发表在《自然通讯》杂志上。在2019年的海洋热浪中，Moorea北岸的各处深度发生了广泛的珊瑚白化。资料来源：PeterJ.Edmunds大多数关于珊瑚白化模式的研究都依赖于水温的海面测量，这不能反映出海洋升温对海洋生态系统（包括热带珊瑚礁）威胁的全貌。这些用卫星在大范围内进行的表面测量虽然有价值，但却不能检测到表面以下的升温，这些升温过程影响着生活在比海洋最浅的几米深的水域的生物群落。Wyatt教授及其同事分析了从2005年到2019年15年间在Moorea收集的数据，利用了遥感海面温度和高分辨率、长期原位温度和海平面异常的罕见组合。结果显示，公海上的反气旋涡流经过该岛时，提高了海平面，并将内波推到更深的水中。内波沿着温暖的海洋表层和下面的冷却层之间的界面移动，在以前的一项也是由Wyatt教授领导的研究中，已被证明可以为珊瑚礁生境提供频繁的冷却。目前的研究表明，由于反气旋，内部波浪冷却过程在2019年初戛然而止，这导致了珊瑚礁上方出乎意料的升温，这反过来又造成了大规模的珊瑚白化和随后的死亡。对当地的珊瑚礁生物多样性来说，不幸的是，2019年的大面积珊瑚死亡抵消了过去十年在Moorea周围发生的珊瑚群落的恢复。与2019年的热浪相比，一个值得注意的现象是，尽管当时的超级厄尔尼诺现象带来了温暖的条件，并使全球许多浅海珊瑚礁遭到破坏，但Moorea的珊瑚礁在2016年并没有发生重大的白化死亡。这项新的研究表明，在珊瑚礁所处的深度范围内收集温度数据的重要性，因为如果只关注表面条件，就会失去预测珊瑚白化的能力。海面温度数据可以预测2016年和2019年Moorea的中度白化。然而，直接观察显示，2016年只有生态上不重要的白化，且升温持续时间短，仅限于浅水区。如果研究人员只获得海面温度数据，2019年的严重和长时间的海洋热浪将被忽视，由此产生的灾难性的珊瑚白化可能被错误地归咎于升温以外的原因。"本研究强调需要考虑与受威胁的生态系统有关的跨深度的环境动态，包括那些水下海洋天气事件导致的。"Wyatt教授说："这种分析取决于跨海洋深度的长期、现场测量的数据，但这种数据通常是缺乏的。我们的论文为在不断变化的海洋动态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范例"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1337879.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1337879.htm

研究表明良好的水下“声景”可以拯救受损的珊瑚礁

研究表明良好的水下“声景”可以拯救受损的珊瑚礁研究人员的目标是通过让珊瑚礁"沐浴"在从充满生机的珊瑚礁中采集的声音中，刺激受损珊瑚礁的新生物生长。最近发表的一项研究描述了一种很有希望恢复珊瑚礁健康状况的新方法，为科学家提供了拯救和重新繁殖最重要的海洋生态系统之一的机会。据估计，自1950年以来，世界上一半的珊瑚礁栖息地已经消失。全球变暖、过度捕捞、污染和疾病爆发等致命因素共同造成了这一可怕的局面。现在，研究人员正试图通过重新安置人工培育的珊瑚群落来恢复受损的珊瑚礁，这些珊瑚群落能够抵御当今变暖的海水。马萨诸塞州伍兹霍尔海洋研究所的研究员青木（NadeÌÂgeAoki）提出了一种不同的珊瑚礁繁殖方法。青木和她的同事们在之前关于珊瑚幼虫游向珊瑚礁声景的研究基础上，开发了自己的声音装置来测试新方法。研究人员在加勒比海美属维尔京群岛沿岸部署了一套水下扬声器系统，启动了一项涉及三个不同珊瑚礁的实验。他们只在一个珊瑚礁上播放了模拟珊瑚礁繁忙活动的声音效果，以测试他们释放到海水中的珊瑚幼虫会有什么反应。在连续三个晚上播放健康珊瑚礁的声音后，青木和她的同事发现，珊瑚幼虫在播放声音的地方定居的可能性平均增加了1.7倍。而在远离水下扬声器系统的地方，珊瑚幼虫的定居率则有所下降，这表明广播确实提高了珊瑚幼虫的活动水平。青木说，这项研究取得了有趣而有希望的结果，但还需要进行更多的研究，以确定其他珊瑚物种是否能从健康的珊瑚礁声音景观中受益，以及新的定居地如何随着时间的推移而发展。Aoki强调说，最终目标必须是确保新珊瑚群的存活。海洋生物学家史蒂夫-辛普森（SteveSimpson）指出，20年来，他一直在利用珊瑚礁声音吸引鱼类幼虫进入珊瑚礁。他认为，如果我们能保护濒临灭绝的珊瑚礁生态系统，其中的经验能帮助能拯救任何物种。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1423862.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1423862.htm

新研究揭示了海藻在珊瑚礁健康中的欺骗性作用 科学家被骗几十年

新研究揭示了海藻在珊瑚礁健康中的欺骗性作用科学家被骗几十年新的研究表明，长期以来被用作珊瑚礁健康指标的海藻可能会提供误导性信息。这项研究分析了1200多个海洋站点的数据，结果表明，不同种类的大型藻类对污染的反应不同，可能会掩盖珊瑚礁压力的迹象，并误导保护工作。不列颠哥伦比亚大学海洋与渔业研究所博士后、该研究的第一作者萨拉-坎农（SaraCannon）博士说："鉴于全球珊瑚礁正受到气候驱动的压力因素的威胁，这在今天尤为重要。"海藻属于一类被称为大型藻类的生物。长期以来，海洋表面的大型藻类一直是珊瑚礁健康状况的代表，因为它的测量相对快速和容易。自20世纪70年代以来，科学家们一直认为，当地的人类活动在增加大型藻类的同时也破坏了底层珊瑚礁。然而，刚刚发表在《全球变化生物学》（GlobalChangeBiology）上的这项研究考察了印度洋和太平洋1200多个地点16年来的数据，发现这种方法具有误导性，甚至可能隐藏着珊瑚礁压力的迹象。例如，大型藻类的覆盖率在很大程度上取决于特定区域生长的物种。马尾藻不太可能生长在受农业径流污染的水域，但水螅藻（Halimeda）却能茁壮成长。在这两种情况下，珊瑚礁都会受到影响。全球研究小组得出结论，使用大型藻类覆盖率作为当地人类影响的指标，实际上会掩盖我们的行为对珊瑚礁的危害程度，并导致科学家错误地识别最需要干预的珊瑚礁。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1370893.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1370893.htm

达尔文的珊瑚礁悖论已解 科学家揭开珊瑚在贫瘠水域获取营养物质的谜团

达尔文的珊瑚礁悖论已解科学家揭开珊瑚在贫瘠水域获取营养物质的谜团南安普顿大学的一项研究揭示，珊瑚以生活在其细胞内的微小藻类为食，从而获得了以前认为无法获得的营养源。这一发现解答了一个被称为"达尔文珊瑚礁悖论"的长期谜团，解释了珊瑚如何在缺乏营养的水域中繁衍生息。领导这项研究的南安普顿大学珊瑚礁实验室主任约尔格-维登曼（JörgWiedenmann）教授评论说：达尔文的珊瑚礁悖论"是关于为什么珊瑚礁会在营养物质匮乏的海洋中生长的问题，它启发人们发现了有助于解释这一现象的几个重要过程。我们现在可以为这一谜题增添缺失的部分，帮助解开这个长期存在的谜团"。珊瑚礁为许多生物提供家园和觅食地。图片来源：Wiedenmann/D'Angelo/南安普顿大学他介绍说，查尔斯-达尔文（CharlesDarwin）乘坐"小猎犬号"（HMSBeagle）起航时，他认为自己是一名地质学家，在热带海洋航行期间，他很快对珊瑚礁的形成地点和原因产生了兴趣。达尔文正确地预测了地壳下沉和珊瑚稳步向上生长是如何相互作用形成巨大珊瑚礁结构的。然而，这种蓬勃生长背后的生物机制仍未得到研究"。石珊瑚是一种软体生物，有些人可能觉得它们像植物，但实际上它们是动物。这些生物由许多单独的珊瑚虫组成，它们聚居在一起，秘密地形成石灰岩骨架，形成我们所知的'珊瑚礁'三维框架。珊瑚礁是重要的水下生态系统，造福于许多人类社区。珊瑚礁是无数生物的家园和觅食地，维持着全球海洋生物多样性的25%。它们为地球上大约5亿人提供食物和收入。珊瑚礁上的单细胞共生藻，显示其通过细胞分裂生长。图片来源：Wiedenmann/D'Angelo/南安普顿大学珊瑚动物依赖于一种"共生"关系，即与生活在其细胞内的微小藻类之间的互利关系。光合藻类产生大量富碳化合物（如糖），并将其转移到宿主珊瑚体内以产生能量。共生藻还能非常有效地从海水中吸收硝酸盐和磷酸盐等溶解的无机营养物质。即使在缺乏营养的海洋中，这些化合物也可以作为生活在附近的海绵等生物的排泄物而大量存在。它们还可以通过洋流转移到珊瑚礁上。与它们的共生体不同，珊瑚的宿主不能直接吸收或利用溶解的无机营养物质，直到现在，人们还不清楚这些营养物质是如何促进珊瑚生长的。不过，南安普顿大学的科学家与英国兰卡斯特大学、特拉维夫大学和以色列耶路撒冷大学等合作团队一起，已经确定了这些必要的生长营养物质转移到珊瑚动物体内的机制。他们的研究成果发表在《自然》杂志上。南安普顿大学珊瑚礁实验室的实验水族箱。图片来源：Wiedenmann/D'Angelo/南安普顿大学通过在南安普顿大学珊瑚礁实验室进行一系列长期实验，科学家们证明，珊瑚实际上消化了部分共生藻群，以获取共生藻从水中吸收的氮和磷。如果水中有足够的溶解无机营养物质，即使珊瑚没有获得额外的食物，这种机制也能让它们快速生长。在印度洋偏远珊瑚礁环礁的实地考察结果支持了实验室的研究成果，证明这种机制在生态系统层面上促进了野生珊瑚的生长。南安普顿珊瑚生物学副教授、主要作者之一塞西莉亚-达安杰洛博士评论说："多年来，我们一直在实验水族箱系统中繁殖共生珊瑚，我们观察到，即使不喂食，它们也能生长得很好。根据目前的知识水平，我们无法解释共生双方是如何交换养分的，因此我们认为我们缺少了重要的一环，并开始系统地分析这一过程"。海鸟为印度洋的珊瑚礁引入营养物质。图片来源：兰卡斯特大学尼克-格雷厄姆（NickGraham珊瑚礁实验室的研究员洛雷托-马多内斯-韦洛佐博士（LoretoMardones-Velozo）进行了关键的实验，他补充说："我们可以预料到，动物会死亡或在珊瑚礁中发现营养物质，人们会认为，如果不吃东西，动物就会死亡或停止生长。然而，如果我们把珊瑚放在溶解无机营养物质水平较高的水中，它们看起来非常快乐，而且生长迅速。"研究人员使用一种特殊标记的化合物来追踪共生伙伴之间必需营养元素氮的移动。实验中使用的化学形式的氮只能被共生体整合到它们的细胞中，而不能被珊瑚宿主整合到细胞中。南安普顿大学稳定同位素质谱实验室经理巴斯蒂安-汉巴赫（BastianHambach）解释说："我们利用同位素标记技术，在提供给珊瑚的营养物质中'添加'比正常重的氮原子。这些同位素使我们能够利用超灵敏检测方法追踪珊瑚对营养物质的使用情况。"CeciliaD'Angelo博士在南安普顿大学珊瑚礁实验室繁殖珊瑚。图片来源：Wiedenmann/D'Angelo/南安普顿大学南安普顿大学古海洋学家保罗-威尔逊（PaulWilson）教授解释说："通过这项技术，我们可以明确地证明，维持珊瑚组织生长的氮原子来自于实验中喂给其共生体的溶解无机营养物质"。南安普顿大学的约尔格-维登曼（JörgWiedenmann）教授补充说："我们使用了10种不同的珊瑚物种来量化共生体种群是如何随宿主一起增长的。利用共生体生长的数学模型，我们可以证明珊瑚消化了其共生体种群的多余部分，为其生长获取营养。我们的数据表明，大多数共生珊瑚可以通过这种'素食'来补充营养"。科学家们还对生长在印度洋岛屿周围的珊瑚进行了分析，一些珊瑚上有海鸟，一些则没有，结果表明珊瑚有可能在野外养殖共生体并以其为食。实验珊瑚Stylophorapistillata的生长。图片来源：Mardones-Velozo/D'Angelo/Wiedenmann/南安普顿大学兰卡斯特大学海洋生态学家尼克-格雷厄姆（NickGraham）教授解释说："其中一些岛屿周围的珊瑚礁有大量的养分，这些养分来自鸟粪，即在岛上筑巢的海鸟的排泄物。在其他一些岛屿上，海鸟的繁殖地已经被入侵的老鼠消灭殆尽。因此，相关珊瑚礁获得的养分也减少了。我们测量了有密集海鸟群和没有密集海鸟群的岛屿周围鹿角珊瑚群的生长情况，发现在有海鸟提供养分的珊瑚礁上，鹿角珊瑚的生长速度要快两倍多。我们计算出，在有海鸟栖息的岛屿上，珊瑚动物组织中约有一半的氮分子可以追溯到共生体的吸收以及随后向宿主的转移"。科学家监测印度洋珊瑚礁上的珊瑚生长情况，研究海鸟营养物质的影响。资料来源：兰卡斯特大学，尼克-格雷厄姆通常由人类活动造成的过度营养富集会损害珊瑚，并对许多珊瑚礁构成日益严重的威胁。然而，由于全球变暖可能会切断珊瑚礁的一些天然供应路线，未来一些珊瑚礁获得的养分可能会减少。南安普顿大学的D'Angelo博士解释说："变暖的表层水更不可能从深水层获得养分。水体生产力的降低会导致共生体的营养物质减少，进而导致珊瑚动物的食物减少"。科学家们的新发现表明，虽然珊瑚动物可以通过捕食其共生体来忍受短暂的饥饿，但在某些地区，由于全球变暖带来的更长时间的营养物质枯竭，一些珊瑚礁可能会面临饥饿的风险。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1379619.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1379619.htm

科学家尝试冷冻储存大堡礁珊瑚

科学家尝试冷冻储存大堡礁珊瑚随着海洋温度升高破坏脆弱的生态系统的稳定，科学家们正在抓紧时间保护珊瑚礁。大堡礁在过去7年里经历了4次白化事件，包括首次在拉尼娜现象期间发生的白化事件。拉尼娜现象通常会导致温度变低。低温冷冻的珊瑚可以被储存，然后重新放归野外，但目前的方法要求有包括激光在内的尖端设备。科学家说，可以用较低成本制造一种新的轻型“低温网”来更好地保护珊瑚。在一次实验室测试中，科学家在澳大利亚海洋科学研究所使用低温网冷冻了珊瑚幼虫。这是世界上首次对大堡礁珊瑚进行此类试验。澳大利亚海洋科学研究所的高级研究科学家玛丽·哈格多恩说：“如果我们能够确保珊瑚的生物多样性……那么我们就有了未来真正帮助恢复珊瑚礁的手段。这项用于未来的技术是真正的游戏规则改变者。”此前，研究人员曾用这种低温网对较大和较小的夏威夷珊瑚进行过试验。其中对较大珊瑚的试验失败了。对大堡礁较大珊瑚的试验还在继续进行。参与试验的科学家来自澳大利亚海洋科学研究所、史密森国家动物园、史密森学会生物保护研究所、大堡礁基金会和澳大利亚塔朗加保护协会。这项低温网技术将帮助科学家把珊瑚幼虫保存在-196℃，它是由明尼苏达大学科学与工程学院的一个研究团队开发的。（编译/宋彩萍）...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1345615.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1345615.htm

研究发现，由树木制成的珊瑚礁有助于恢复生物多样性

研究发现，由树木制成的珊瑚礁有助于恢复生物多样性科学家发现，由沉没的树木形成的珊瑚礁可以帮助恢复退化海洋栖息地的生物多样性。据估计，珊瑚礁养育着约25%的海洋生物。它们为数百万海洋物种提供住房、食物和产卵区域，是维持水生生命周期的支柱。自20世纪50年代以来，一半以上的天然珊瑚礁因气候变化而消失，这对海洋生物多样性产生了可怕的影响。专家估计，如果不采取措施减少生物多样性的丧失，全球超过一百万个物种将面临灭绝的危险。为了解决这个问题，科学家们一直在开发恢复水生群落的方法。最新的方法是在荷兰瓦登海沉入由梨树制成的人工鱼礁。ViaHuaHua投稿：@ZaiHuaBot频道：@TestFlightCN