Comau、Reñihue和Reloncaví三处峡湾位于智利南部的Los Lagos地区,那里拥有各种甲壳纲动物、海葵、海参、多毛纲动物和珊瑚,是独一无二的天然实验室。这些水体是冰川侵蚀留下的狭小水湾,滋养着巴塔哥尼亚(Patagonia)海域的生态系统。
智利巴塔哥尼亚由南部、中部和北部的峡湾构成。德国裔智利生物学家和海洋探险家Vreni Häussermann说,尽管存在亲缘关系,但“它们各自包含了具有不同特征的物种”。
Comau峡湾/图源:Wikipedia
Reñihue和Comau峡湾是世界上仅有的在水面附近可以发现大量冷水珊瑚Desmophyllum dianthus的地方。该物种主要聚集在Comau峡湾,如同一位生物工程师,建造出三维结构来庇护其他物种。这也是智利政府在2003年宣布在Comau峡湾成立多用途沿海海洋保护区(AMCP-MU)的原因之一。
智利圣塞巴斯蒂安大学教授Häussermann表示,尽管Comau峡湾十分重要,但由于鲑鱼养殖的影响和气候变化的加剧,它正处于“严重恶化”的状态。因此,为了阻止峡湾退化,迫切需要“对生活在Comau的物种开展调查”。
新的科学信息
1998年,Häussermann与San Ignacio del Huinay基金会首席科学家兼瓦尔帕莱索天主教大学教授Günter Försterra合作,首先在巴塔哥尼亚北部的Reñihue峡湾发现了D. dianthus珊瑚。他们把这个物种叫作“峡湾珊瑚”,2003年,他们在Comau的浅水区潜水时发现了更多的峡湾珊瑚。
这并非一个寻常的发现。因为尽管该物种在世界其他地方也有发现,但都在6000米以下的深度。但在智利,这种珊瑚在水下5米处就有发现。鉴于Comau珊瑚的可及性,Häussermann渴望研究这一物种。
2022年3月,Ignacia Acevedo-Romo(海洋生物学家、上述研究的研究助理)与Ana Navarro Campoy(海洋生物学家)前往Comau峡湾,潜入冰冻的巴塔哥尼亚水域寻找样本,目的是研究峡湾珊瑚如何以及何时繁殖。
他们与San Ignacio del Huinay基金会合作,选择了最佳地点并收集了标本。珊瑚后来被转移到水族箱,箱内半封闭的系统对海水进行循环冷却,使之保持在10-11摄氏度,尽可能接近自然环境中的条件。
在个体D. dianthus珊瑚产卵之前无法确定它们的性别。“五到六只个体被随机分配到各个水族箱中”,以便提供雄性和雌性在同一个水族箱中生活的良好机会,Acevedo-Romo说道。
该小组每天都监测珊瑚,并给它们喂食浮游动物和浮游植物。大约六周后,他们开始观察到珊瑚即将产卵的迹象。“珊瑚随着水膨胀,这表明它们即将产卵,” Acevedo-Romo说道。通过产卵行为,该团队得以识别出7只雄性和5只雌性。
此外,他们能够“确定卵开始分裂的时间,何时转化为囊胚,以及何时成为移动的幼虫,” Acevedo-Romo说。也就是说,他们发现了该物种繁殖的方式和时间。而在此研究之前,这种循环还不为人所知;此前只有一项关于D. dianthus产卵季节性的记录,是由美国缅因大学海洋科学教授Rhian Waller完成的。
Waller的研究证实,该物种在浅水中产卵,而且是在8月,南半球海水最冷的时候产卵。然而,这项研究未能查明繁殖过程中的其他基本步骤,如受精和幼虫发育。因此,Waller受邀参与的这项最新调查所产生的数据,对于研究团队和整个科学界来说,都是一个巨大的成功。
Comau珊瑚的生物工程建设
Häussermann表示,由Desmophyllum dianthus形成的珊瑚滩也被称为海洋动物森林。这些海洋动物森林减缓了洋流。根据Försterra的说法,洋流的加速与海底的光滑度成正比,而珊瑚构成了一个三维结构,既是阻挡洋流的屏障,也为螃蟹和其他小型甲壳纲动物提供了庇护。这些栖息地形成的特性正是峡湾珊瑚被选为AMCP-MU Comau峡湾管理计划的保护目标的原因。
Comau珊瑚面临的威胁
智利环境部的物种分类方法将峡湾珊瑚列入“濒临威胁”类别,这意味着保护迫在眉睫,威胁主要来自于气候变化和人类的影响。2012年,Häussermann和其他研究人员注意到该地区珊瑚大量死亡。事情发生得很快。“前一周它们还好好的,但下一周就都死了,”她回忆道。
有研究表明,鲑鱼养殖场造成的最大问题之一是当水中耗尽氧气时会导致海洋生物死亡,这种现象被称为缺氧(hypoxia)。当鲑鱼粪便和剩余的饲料堆积在装鱼的笼子下面时,就会发生这种情况。粪便和饲料都含有营养物质,高浓度的营养物质会刺激微藻大量繁殖。这些藻类只能存活一周,但当它们死亡时会沉入海底。细菌消耗它们会耗尽水中的氧气,从而导致缺氧。
除此之外,在珊瑚大量死亡的那一年,火山活动也增加了,导致水中甲烷和硫的含量升高。研究已经发现,在这两种化合物的影响下,一些无脊椎动物因缺氧遭受的损害更加严重。
研究结果显示,导致Comau峡湾珊瑚死亡的原因是“自然火山活动产生的过量甲烷和硫,以及缺氧,而这很可能归因于鲑鱼养殖活动,” Häussermann总结道。
2020年1月,水产养殖研究跨学科中心(INCAR)提交了一份由30多名科学家参与的提案,强烈呼吁水产养殖行业监管机构改善这一不断增长的行业涉及环境影响的监测和批准方式。
生态学家兼INCAR首席研究员Doris Soto表示,因为鲑鱼养殖存在于Los Lagos包括Comau在内的所有峡湾,因此“无法比较潜在影响与未受影响的生态系统之间的关系。”“[INCAR]建议建立没有鲑鱼养殖的峡湾,作为参考点和控制点,以评估其对生态系统的影响。”
参考文献:https://news.mongabay.com/2023/04/home-to-rare-corals-a-chilean-fjord-declines-in-spite-of-protection/
编译:Victoria
审核:Daisy
编辑:Tommy