大堡礁在酸化海洋方面面临着复杂的未来

作者:淳于柏遛

我们这些有幸前往壮观的珊瑚礁的人们惊叹于它们的颜色和生物多样性大约2,000公里长的大堡礁是世界上最大的珊瑚礁系统它包括3,581个独立的珊瑚礁和一个巨大的泻湖但是由于水质恶化和气候变化带来越来越大的压力,后代能够享受大堡礁美景的可能性正在减少,变暖水是长期面临珊瑚礁的最大威胁之一但是二氧化碳上升,海洋酸化的另一个后果呢?当二氧化碳溶解在水中时,它会(略微)增加水的酸度,或降低其pH值。这会影响海洋生物如甲壳类动物,珊瑚和珊瑚藻类建立它们的骨骼的能力但确切地说它将如何影响整个珊瑚礁生态系统是未知的在Nature Communications上发表的一项研究中,我们绘制了最容易受到海洋酸化影响的部分珊瑚礁。正如您所期望的那样,某些地区会受到比其他地区更强烈的影响,这表明我们可能会集中精力保护珊瑚礁。海洋热带对珊瑚的友好程度越来越低珊瑚褪色,飓风,有害生物的爆发以及受营养影响的河流径流现在都是影响珊瑚礁健康的常规事件当世界海洋吸收更多碳时,更多,也许更不祥的是二氧化碳,珊瑚分泌和维持碳酸钙骨骼变得更加困难虽然确切的反应仍然未知溶解超过钙化会达到阈值,导致整体珊瑚损失但海洋酸化不会影响整个珊瑚礁珊瑚会改变周围海水的化学性质事实上,珊瑚不断地建造和溶解它们的骨骼,占用并且将碳酸钙释放到水中,从而增加或降低pH值。这些过程之间的精细平衡在一天中发生变化。海洋环流以及其他非钙化海洋生物的光合作用和呼吸作用也决定了它们的总体变化。珊瑚礁上方的水的pH值,以及珊瑚生产和维持其结构的能力虽然科学家已经研究了这些对各个珊瑚礁的影响,但他们如何在构成整个大堡礁的数千个珊瑚礁上发挥作用?为了找到答案,我们使用了为大堡礁开发的新信息系统我们发现现在一些近海珊瑚礁的pH值低于未来近海珊瑚礁的预测值。在大堡礁上,珊瑚构建骷髅的能力趋于明显向海岸减少这是由于pH值较低,土地来自土地的更多养分,淡水和沉积物,但研究中出现了更复杂图片的细节,突出了数千个珊瑚礁之间的相互作用。珊瑚海水流过它们,对于一条薄带,特别是在北方,它们建造骷髅的能力实际上是由大规模的海洋学过程驱动的。但是当外珊瑚礁建造它们的骨架时,流出它们的水降低了pH值(更酸性)循环将这些水带到内礁的部分区域,改变其珊瑚上方的平均pH值。换句话说,珊瑚礁的外珊瑚健康状况良好,特别是在北部和南部地区,为中泻湖中央珊瑚礁创造了不利的条件,而大气中的二氧化碳浓度正在增加,重点应该转移到保护大堡礁及其珊瑚的部分地区,这可以通过改变我们的方式来实现管理珊瑚礁大堡礁的新pH值图显示了3,581个珊瑚礁中每个珊瑚礁的海洋酸化情况,为管理者提供了为个别珊瑚礁量身定制管理所需的信息。因此,我们看到大堡礁不是一个单一的珊瑚礁。礁石也不是阻止珊瑚礁交换的物理屏障;它是由数千个生产性珊瑚礁和浅海区域组成的混合物,位于具有复杂海洋环流的大陆架上我们不能将大堡礁视为一个实体 我们不能总结全球海洋酸化作为一个数字的影响,....

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