大堡礁自2016年以来正经历第4次大规模白化——这意味着什么

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  • 受压珊瑚呈现出虹彩般的白色、蓝色和粉色,这表明大堡礁自2016年以来正经历第4次大规模白化。

  • 即使珊瑚恢复,生长速度和繁殖能力也可能受到影响,珊瑚群体也可能更容易感染疾病。

  • 气候变化发生得太快,珊瑚无法通过进化适应——我们需要更有力的环境政策和行动。

事实已经确认:大堡礁正经历其第4次大规模白化,这是自2016年以来的第4次。3月28日,我们潜入礁区,亲眼目睹了这场正在展开的危机。

在汤斯维尔附近的约翰·布鲁尔礁潜入水下后,我们的目光立即被受压珊瑚虹彩般的白色、蓝色和粉色吸引;周围更深的棕色、红色和绿色则来自较为健康的珊瑚群体。

这令人沮丧,却又熟悉得令人难以释怀。心里不禁想:“又来了。”

这是大堡礁首次在自然形成的降温条件下发生白化,这种条件来自拉尼娜天气模式,这充分显示气候变化造成的长期变暖趋势有多强。尽管当时气候条件偏凉,2021年仍是有记录以来最热的年份之一。

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珊瑚白化时,还没有死亡。但如果环境条件改善,遭受大范围白化的珊瑚礁仍可能恢复,不过估计需要长达12年。这还得以此期间没有新的干扰为前提,例如气旋或另一次白化事件。

那么,珊瑚恢复需要什么条件?在什么条件下珊瑚会死亡?

如果环境条件改善,大堡礁中白化的珊瑚仍可能恢复Image: Harriet Spark/Grumpy Turtle,作者提供

珊瑚死亡需要什么条件

珊瑚能否挺过白化,取决于环境压力持续的时间和强度。此外,有些物种比其他物种更敏感,例如枝状鹿角珊瑚,尤其是此前已经发生过白化的珊瑚。

如果水温过高并持续太久,珊瑚最终会死亡。但如果水温下降、紫外线减弱,珊瑚就可能恢复并存活下来。

目前,礁区海洋平均温度仍高于常年平均水平,但已有迹象表明水温正在下降,趋向更有利于珊瑚存活的平均水平。

白化会减缓生长速度并降低繁殖能力。Image: Nathan Cook,作者提供

海水温度3月初,汤斯维尔附近克利夫兰湾的海水温度超过31℃,所幸现在已降至29℃以下。同样,圣灵群岛的哈迪礁水温一度高达30℃,但过去几周已降至接近26℃。

即使珊瑚在白化事件后存活下来,生理机能仍会受到影响,因为白化会减缓生长速度并降低繁殖能力。存活下来的珊瑚群体也会更容易受到疾病等其他威胁的影响。

压力迹象

珊瑚的存活还取决于每个个体自身的韧性,即应对高温和加剧的紫外线压力的能力。

例如,生长迅速的枝状珊瑚最容易发生白化,通常也是最先死亡的。寿命较长、体型庞大的珊瑚,如滨珊瑚,可能较不容易发生白化,受白化影响较小,恢复也更快。

珊瑚可以利用荧光色素抵御过量紫外线辐射——这有点像防晒霜,能帮助珊瑚调节、过滤并尝试控制照射到体内的光线。

对普通观察者来说,荧光珊瑚呈现明亮的紫色、粉色、蓝色和黄色。对珊瑚礁科学家来说,荧光是明显的信号,表明珊瑚正承受压力,难以调节体内平衡。正如我们所见,白色和荧光珊瑚如今在许多珊瑚礁上都很常见。

大多数珊瑚物种的组织中都含有荧光色素。有些荧光色素总是肉眼可见,尤其是枝状珊瑚,其枝梢常呈鲜亮的蓝色或粉色。

有些荧光色素从不显现,有些则只在热应激期间显现:此时珊瑚群体会增加荧光色素,以抵御温暖海水中不断增强的紫外线。

白化会减缓珊瑚生长速度并降低繁殖能力。Image: Harriet Spark/Grumpy Turtle,作者提供

珊瑚无法足够快地适应

科学家使用一种名为“度加热周”的指标来衡量珊瑚所承受的热应激。

当某地温度比历史最高温度高出1℃以上时,就计为一个度加热周。如果水温连续一周比历史最高温度高出2℃,则计为两个度加热周。

一般来说,达到四个度加热周时,科学家预计会看到压力迹象和珊瑚白化。珊瑚通常在达到八个度加热周后死亡。

根据澳大利亚气象局数据,大堡礁的许多区域,例如凯恩斯和道格拉斯港外海,目前处于四至八个度加热周的范围内。但汤斯维尔和圣灵群岛附近的一些地区,热应激已超过八个度加热周,白化压力严重。

目前,热应激普遍影响着澳大利亚周边海域。Image: James Gilmour

我们希望许多珊瑚礁能从这一轮白化中恢复,但其长期影响不容低估。

珊瑚白化时会排出虫黄藻——这种单细胞藻类为珊瑚提供颜色和能量。白化事件结束后,有些珊瑚可能会重新获得虫黄藻,但通常需要三至六个月。

更糟的是,珊瑚礁要完全恢复,之后几年里不能再发生白化事件或其他干扰。考虑到自20世纪90年代末以来,大堡礁已经发生过六次白化,再结合全球气候变化趋势,这似乎是不太可能实现的情形。

有些珊瑚或许能通过获得更耐热的虫黄藻等方式,逐渐适应这些新环境,但现实是,环境变化太快,珊瑚无法通过进化适应。

前些年的严重白化也意味着,未来的白化事件看起来可能没那么严重。但这只是因为大多数对热敏感的珊瑚已经死亡,因此大范围严重白化的可能性或许会降低。

任何不采取气候行动的政策都无济于事。Image: Harriet Spark/Grumpy Turtle,作者提供

我们需要更有力的气候政策和行动,防止大堡礁珊瑚白化

澳大利亚拥有世界顶尖的海洋科学家和海洋公园管理者。然而,根据最新的气候行动追踪组织评估,我们的政策被评为“严重不足”。

如果全球排放持续不减,本世纪澳大利亚气温可能上升4℃或以上。在这种情景下,大堡礁很可能每年都会发生大范围珊瑚白化,从2044年起。

大堡礁海洋公园管理局完成了覆盖750个珊瑚礁的航空调查Image: Emma L. Johnston博士

近年来,联邦政策中也出现了一些希望的曙光,例如一些声明承认气候变化对珊瑚礁构成生存威胁。尽管有了这种认识,实质性行动仍然不足,因为任何不采取气候行动的政策都无济于事。

联邦政府、珊瑚礁相关企业和个人若要发挥领导作用并维持珊瑚礁健康,就需要携手合作,迅速采取大刀阔斧的行动,减少碳排放。

承诺为2030年设定更有力的减排目标,并让所有大堡礁相关企业实现碳中和,将大有助于推动必要的改变,使珊瑚礁能够以现有形态延续至未来。

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