太平洋Palmyra环礁国家野生动物保护区的一个珊瑚礁。

太平洋Palmyra环礁国家野生动物保护区的一个珊瑚礁。吉姆Maragos /物

作为海洋温暖,热带珊瑚在凉爽水域寻求避难所

由于气温飙升,热带珊瑚礁面临着暗淡的未来。但最近的研究显示,其中一些珊瑚正在迁移到温度较低的亚热带海域,这为这些生态系统能够在气候变化的威胁下生存带来了一丝希望。

从佛罗里达州的海岸到日本岛屿,从中途到澳大利亚南部,可能正在进行一项局部的生态再生。Reef-Building Coral在热带地区的过热水域中变得更威胁,通过迁移到满足其温度要求的亚热带渠道,为生存进行了出价。

热带地区的珊瑚礁看来要完蛋了。被海洋热浪漂白,遭受大量死亡,并粘在海床上,随着海洋变暖,它们没有明显的逃脱。一些专家表示,它们将在本世纪中叶消失,成为气候危机造成的第一个重大生态系统伤亡。

但消息并不完全是可怕的。事实证明,年轻的珊瑚可以令人惊讶地移动,如果它们的家园变得不适合居住,它们可以在洋流中移动,并迁移到更稳定的水域。“我相信它们还有一线希望,”缅因州毕格罗海洋科学实验室的尼科尔·普莱斯说,他是第一个关于它们零星恢复的全球研究的主要作者。

海洋生态学家报告说,热带珊瑚向亚热带地区迁移,这是海洋生态系统更广泛的“热带化”的一部分,因为物种寻求远离赤道的更凉爽的水域。当它们在原来的栖息地苦苦挣扎时,它们在赤道以南和北纬20度到35度之间迅速繁殖,年轻的难民珊瑚在离家数百英里的地方形成了新的珊瑚礁。

随着珊瑚的移动,世界上造礁热带珊瑚的地图正在被重新绘制。

迁移的价格谨慎不接近弥补热带衰退。在副数据中建立新珊瑚的增加百分比,同时鼓励较低。“更多的珊瑚在赤道附近丢失而不是迁移到亚波质,”她说。因此,在过去的四十年中,全球招聘征聘了82%。但是,即便如此,擦除可能不会织机。

例如,在日本南部,北方33度,70多种珊瑚物种现在占据了大多数Tatsukushi湾。在美国,Staghorn和Elkhorn Corals正在向北延伸到佛罗里达大西洋海岸的范围。在澳大利亚,珊瑚似乎从南部南威尔士州新南威尔士州海岸迁移到悉尼,南部30度。

这种情况已经持续了一段时间,但直到现在还没有人能拼凑出完整的图景。普莱斯上个月发表的六国研究报告发现,随着珊瑚的移动,世界上造礁热带珊瑚的地图正在被重新绘制。

她的研究有两个重要发现。首先是坏消息:自20世纪70年代以来,热带珊瑚礁上新生珊瑚的数量下降了惊人的85%。即使是看起来健康的珊瑚礁也无法繁殖。但好消息是,在热带以外的研究地点,招聘人数增加了78%。珊瑚招募一直在“向两极转移”,普莱斯结束。


在日本南部的温带水域,珊瑚和海藻一起生长。

在日本南部的温带水域,珊瑚和海藻一起生长。Soyoka Muko / Nagasaki大学

热带珊瑚礁是自然界中最复杂的生态系统之一。在离海面几英尺的地方,它们沐浴在阳光下,这推动了它们的生态。大多数珊瑚礁生活着令人眼花缭乱的生物:蠕虫和蜗牛,帽贝和海螺,螃蟹和鳗鱼,海参和鲨鱼,所有这些都被消耗和被消耗。

Reefs作为从海岸线延伸的平台,或从海底上淹没的山脉向上。澳大利亚的大堡礁长度超过1,400英里,估计有500,000年才能达到这种尺寸。马歇尔群岛的Enewetak环礁延伸超过半英里,是占产权约6000万年的增长。

构成这些珊瑚礁的珊瑚是肉软的生物,与海葵有亲缘关系。但它们会产生数十亿的坚硬外骨骼,并与岩石海床融合,形成珊瑚礁。它们著名的万花筒般的颜色是由生活在半透明珊瑚内部的共生藻类提供的。作为对庇护所的回报,海藻为珊瑚提供了主要的营养来源。

珊瑚礁只占世界海洋的1%——从加勒比海到以印度尼西亚为中心的东南亚“珊瑚三角”——但它们是所有海洋物种中约四分之一的家园。它们经受住了毁灭性的捕鱼、污染、建筑材料开采、游轮锚,甚至核弹试验。但事实证明,气候变化是它们的死敌。

2016年4月,西澳大利亚金伯利地区大面积珊瑚白化。

2016年4月,西澳大利亚金伯利地区大面积珊瑚白化。Morane Le Nohaic /珊瑚咖啡

如果水温升起2华氏度高于正常对于超过几周的时间,压力珊瑚驱逐它们的藻类,多彩色珊瑚礁转动幽灵白色。这种“漂白”已达到流行性比例,是全球气候变化中最明确的生态衰落的迹象。

漂白不一定是致命的。但如果海水没有冷却到让共生藻类在几周内返回,珊瑚就会饿死。如果温度足够高,死亡可能会来得更快发生在2016年的大堡礁,新南威尔士大学的特雷西·安斯沃斯说。

热带珊瑚可能早在世纪中。但研究最近几周发表的文章表明,一切可能都不会消失。德国康斯坦茨大学(University of Konstanz)的遗传学家克里斯蒂安·福尔斯特拉(Christian Voolstra)证明,一些珊瑚可以通过驱逐一群共生藻类,并采用一组更好适应新环境的新藻类来适应不断变化的环境。普莱斯的研究发现,难民珊瑚从过热的热带珊瑚礁中大规模迁移,这意味着一条全新的生存之路。


直到最近,亚热带地区一直被认为是造礁珊瑚最好的边缘环境,它们通常需要温度在64华氏度以上的水。但随着温度的上升,这些水域的吸引力越来越大。

迁移的临界阶段是在繁殖期间,年轻珊瑚附着在珊瑚礁之前。一些幼虫能够漂浮在水中几个月。他们的迁移路线通常遵循沿着南北海岸线冲洗的持久热洋水。这些包括北大西洋的海湾流,北太平洋亚洲侧面的类似流量,称为金子卓码,以及东澳大利亚州。珊瑚迁移也沿着苏伊士运河记录,可通过红海连接印度洋和地中海。

热带珊瑚离赤道的成功迁移距离可能是有限的。

为了在新地点形成珊瑚礁,年轻的珊瑚需要一个接近海面的岩石海床,那里全年都有充足的光线。它们还需要共生藻类的陪伴。

无论未来海水的温度如何,热带珊瑚能够成功迁移到离赤道多远的地方可能是有限的。其中一个因素是穿透珊瑚礁的光线量,尤其是在冬季。随着海洋从大气中吸收越来越多的二氧化碳,海洋表层海水的酸化正在逼近,这一威胁在所有纬度都存在。海水酸度的增加会溶解由碳酸钙组成的珊瑚骨架。

但就目前而言,珊瑚迁移的迹象很有希望。

普莱斯和她的合著者回顾了92项关于热带和亚热带珊瑚补充的当地研究。大多数研究都是在海床上放置瓷砖,观察是否会在上面形成新的珊瑚群落。他们总共发现了1200多条珊瑚补充记录,这些记录大多是在亚热带地区,而且通常是在珊瑚瓦安装后的半年之内。

日本是文艺复兴时期的一个热点。在南岛南部南端的嘟ukushi湾,沐浴在Kuroshio Current的温暖水域中。近33度的北方,它与查尔斯顿,南卡罗来纳斯和是普莱斯记录的离赤道最远的地方。据Vianney Denis,现在的台湾大学,Tatsukushi Reef并不是新的。但近几十年来,具有新的抵达,它已经增长了多浓度和更多的生物多样性。超过70种珊瑚物种现在占地60%的海湾的岩石床。

Staghorn Coral位于2018年6月,佛罗里达州佛罗里达州劳德代尔堡的海岸,2018年6月。

Staghorn Coral位于2018年6月,佛罗里达州佛罗里达州劳德代尔堡的海岸,2018年6月。礼貌威廉F.Precht

在附近的Tosa Bay,Reef Building经历了“快速扩张高知大学的中村洋平说:“随着热带鱼进入珊瑚礁繁衍。”

日本筑波国家环境研究所的山野博矢(Hiroya Yamano)认为,日本海域造礁珊瑚种类的扩张始于1930年左右。他说,从那以后,它们以每年8.5英里的速度沿着海岸线蔓延。随着珊瑚礁鱼类跟随在珊瑚的身后,他说,“海岸生态系统可能会发生根本性的改变。进行中”。

在澳大利亚东海188金宝搏亚洲体育搏彩岸,昆士兰的大堡礁上的珊瑚正在遭受漂白和大规模死亡。但难民珊瑚似乎将南部迁移到新的南威尔士州,以及生活中间的珊瑚鱼。研究人员于2012年报告四个新的造礁物种在州的孤独岛上出现了。热带珊瑚进入该地区的程度仍然不清楚。但是,詹姆斯库克大学珊瑚礁生态学家安德鲁·贝尔德(Andrew Baird)詹姆斯·库斯大学和2012篇论文的共同作者表示,毫无疑问,亚热带物种在东澳大利亚东澳大利亚边缘的丰富日益增加。

在佛罗里达州,曾经只在迈阿密南部发现的鹿角和麋鹿角珊瑚群,正沿着该州的大西洋海岸向北扩张。埃尔克霍恩珊瑚也在德克萨斯海岸的墨西哥湾北部建立了新的珊瑚礁,在那里人们从未见过它们,根据威廉·格雷赫特,沿着佛罗里达理工学院的圆形和伙伴和理查德·瓦隆逊的海洋和沿海计划主任。这是在加勒比海和大西洋其他地方的疾病面对疾病的珊瑚衰退。

巨大的珊瑚迁移是对气候变化的大量越来越大的海洋适应故事的一部分。

历史表明,在21世纪,珊瑚礁在热带地区以外的扩张潜力可能是巨大的。丹尼斯说,在6000年前全新世的高峰时期,海洋温度比现在高3.5华氏度,珊瑚礁向南北延伸的距离比近代要远得多。佛罗里达和日本南部的海岸线在当前的迁移中都很突出,它们也从中受益。

澳大利亚新南威尔士大学的Adriana Verges说,珊瑚的大迁徙是海洋适应气候变化的更大故事的一部分。从热带流出的温暖洋流正在创造热点,不仅使珊瑚扩散,也使海洋热带鱼类在他们身上吃草。她称之为海洋生态系统的“全球热带化”。

同样以食草为食的游客包括兔鱼,它们通过苏伊士运河大量进入地中海东部,还有独角兽鱼、鹦嘴鱼和刺尾鱼。

新人可以是贪婪的。正在侵入佛罗里达州的海岸的鹦鹉消耗了比当地的食草剂快五倍的地方海草。这里的担忧成长。在热带珊瑚礁上,这种饥饿的食草动物表现了宝贵的作用,抑制海藻生长,从而帮助维持原生珊瑚的主导地位。它们也可以在灾难性的事件如漂白之后援助珊瑚恢复。但是,格拉斯师抵达热带地区可能会破坏现有的生态系统。

这些脆弱的生态系统中的显着显着是海带森林 - 大肆养成的沿海栖息地由海藻组成,可以像树一样大。Verges说,在日本南部,入侵鹦鹉鱼和兔子已经在数千英亩的土地上吃了海带森林,清除了珊瑚礁建筑珊瑚的海洋床。日本渔民在海带和海藻床下降时创造了一个名字:isoyhe。

我们是否应该将这种变化视为外来物种的破坏性入侵,或面对气候变化的威胁生态系统的富有富有成效的迁移?没有简单的答案。正如冲绳科技科技学院毕业生的卫星Mitarai在日本,一位价格纸张的共鸣:“这些线条真的开始模糊原生物种,以及生态系统运作或分崩离析时。”

2019年8月22日更正:这篇文章的早期版本错误地指出,埃尔克霍恩和鹿角珊瑚正在佛罗里达半岛周围迁徙进入墨西哥湾。Elkhorn Coral已经进入了海湾,但进入了德克萨斯州海岸的水域。此外,本文以前说明澳大利亚悉尼的纬度不正确。该市位于南方30度。