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

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

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

吞噬珊瑚礁的掠食者在白化现象中幸存下来 又以幸存者为食

吞噬珊瑚礁的掠食者在白化现象中幸存下来又以幸存者为食幼年棘冠海星与珊瑚合影。资料来源：MoniqueWebb,Byrne,etal.冠棘海星原产于大堡礁，分布于印度洋-太平洋地区，但它们被列为受关注物种，因为大量繁殖对珊瑚造成的破坏比任何其他物种都要严重。它们对珊瑚死亡的影响仅次于气旋和白化事件。Ezoic最新研究结果表明，该物种对变暖水域的适应能力可能会加剧气候变化对珊瑚礁的破坏性影响。这项研究于10月18日发表在《全球变化生物学》（GlobalChangeBiology）杂志上，由生命与环境科学学院的玛丽亚-伯恩（MariaByrne）教授领导。她还是海洋科学研究所和悉尼环境研究所的成员。珊瑚与棘冠海星的生命周期。从健康的珊瑚开始，热浪诱发珊瑚白化，导致珊瑚死亡和藻类繁殖。珊瑚随后倒塌，为幼年棘冠海星创造了碎石栖息地，幼年棘冠海星可以承受热应力，并不断增加数量，直到珊瑚礁重新生长，幼年棘冠海星出现并吃掉新珊瑚。资料来源：悉尼大学，Byrne等人。在实验过程中，幼年棘冠珊瑚表现出了惊人的耐热性，比成年珊瑚的耐热性还要高。这意味着，即使在气候变化导致海洋变暖的情况下，食珊瑚的成体阶段可能因为缺少珊瑚猎物或高温而减少，它们的食草幼体也能耐心等待时机，成长为食肉动物。当海水温度比正常夏季最高温度高出1-3摄氏度（1.8-5.4华氏度）时，就会引发珊瑚白化和死亡，这取决于温度持续的时间。拜恩教授说："我们发现，利用随时间变化测量温度的模型，幼年棘冠海星能够忍受的热强度几乎是导致珊瑚白化的热强度的三倍。这是一个重要的发现，对了解气候变化对海洋生态系统的影响，尤其是对研究不足的小型隐蔽物种的影响具有重要意义。幼海星很可能会从变暖的海水中受益。珊瑚白化和死亡造成的碎石栖息地数量增加，使它们的数量随着时间的推移而增加。"年轻和年老的幼年棘冠海星。图片来源：MoniqueWebb、Byrne等人在爆发性肉食成体阶段，棘冠海星无孔不入地捕食石珊瑚，在珊瑚礁上留下没有生命的骸骨。这些骨架最终成为藻类的家园，然后轰然倒塌。漂白引起的珊瑚死亡也有类似的效果。死亡珊瑚的残骸可能为海星吃藻类的微小后代提供了完美的栖息地。根据伯恩教授之前的研究，幼体可以存活至少六年，等待珊瑚礁恢复生机。这项研究的共同作者、博士生马特-克莱门茨（MattClements）说："幼体的耐热性和多年来在珊瑚礁基础设施的珊瑚碎石中逐渐积累的潜力，可能是导致成年棘冠海星爆发的一种现象。过度捕捞导致的天敌丧失和水中营养物质的积累一直被怀疑是导致棘冠海星爆发的原因。现在我们有证据表明，漂白引起的珊瑚死亡可能会帮助海底栖息的幼体，导致随后珊瑚礁中出现大量成体，从而加剧气候变化的肆虐。"研究人员还发现了一些有助于幼体在变暖条件下生存的因素。这些因素包括体型小，这可能会降低生理需求，以及它们以多种食物来源为食的能力，尽管它们更喜欢以珊瑚藻类为食。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1391143.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1391143.htm

拯救珊瑚礁的重要方法：让海水清澈 使其更好地获得阳光

拯救珊瑚礁的重要方法：让海水清澈使其更好地获得阳光宾夕法尼亚州立大学的博士后学者、该研究的主要作者TomásLópez-Londoño说："珊瑚礁是地球上生物最丰富的生态系统之一。为了更好地了解这种多样性，我们研究了阳光在珊瑚和为其生存提供氧气的藻类之间的共生关系中所扮演的角色。我们发现，水下的光照强度在珊瑚的共生藻类为维持其光合作用而消耗的能量中起着至关重要的作用。"他解释说，这些发现虽然新颖，但几乎没有什么启示。科学早已表明，阳光是维持地球上生命的几乎所有生化反应的主要能量来源，但是阳光对珊瑚的影响还没有被充分理解。López-Londoño说："我们开发了一个模型，为珊瑚的生物多样性模式提供了一个机制上的解释。这一解释的核心是水的透明度，这意味着保护水下的光照气候应该是珊瑚礁保护的优先事项。它与减轻污染、限制海洋酸化和减少热应力一样至关重要。"研究人员研究了生长在水族箱中的珊瑚，模拟深度和阳光的梯度，以建立一个数学模型，描述珊瑚的光合作用能量随深度变化与物种多样性梯度之间的关联。然后，他们在现有公布的数据上测试了该模型，比较了全球海洋生物多样性热点地区的水清澈度和生物多样性模式对比的珊瑚礁。该团队的生产力-生物多样性模型解释了64%到95%的珊瑚物种丰富程度与深度的相关变化，表明物种丰富度随深度变化的大部分是由阳光照射的变化驱动的。宾夕法尼亚州立大学生物学教授、该研究的共同作者RobertoIglesias-Prieto说："该模型非常优雅，因为它只考虑了两件事。眼于生产力，即一个藻类从太阳中提取能量的潜力，以及生活成本，即修复光合作用机器的成本。这是一个非常简单的概念，它可以解释现有的经验数据。"针对全球数据集运行他们的模型后，研究人员发现，阳光支持的藻类能量供应的变化在珊瑚群落内物种多样性的空间变化中起着重要作用。研究结果表明，具有充足阳光的高产海底环境是防止人口和环境变化造成物种灭绝风险的重要保障。Prieto说，这些发现为珊瑚礁保护提供了一个新的策略：保护水的透明度。研究人员发现，维持珊瑚礁的水光学质量是保护珊瑚生物多样性和防止珊瑚礁退化的根本。我们倾向于对大规模的威胁做出反射性反应，如海洋酸化和气候变化的热应力。社区可以通过减少与人类发展相关的沉淀和污染来保护当地海水的透明度--而且任何人都可以参与这项工作。与珊瑚面临的许多环境威胁不同，这是可以而且应该在当地管理的事情。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1345191.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1345191.htm

全球珊瑚或正经历最严重白化期

全球珊瑚或正经历最严重白化期美国国家海洋和大气管理局以及“国际珊瑚礁倡议”组织近日警告称，由于气候变化导致海洋温度升高，全球范围内的珊瑚礁都在经历大规模白化，或许会演变为有史以来最严重的白化期。当海洋温度过高时，珊瑚会吐出生活在其组织中的、为其提供颜色和大部分能量的藻类，这样一来，珊瑚就会呈现白色，这种现象称为“白化”。如果海洋温度不能恢复正常，珊瑚就会大量死亡，从而威胁到依赖珊瑚的物种和食物链。（CCTV国际时讯）