未来海洋生态：珊瑚礁如何在气候变暖中重生？研究揭示新策略

2023年8月9日，美国国家海洋和大气管理局研究团队在《自然》上发表最新研究成果，为人们如何在未来保护珊瑚礁这一脆弱的生态系统提供新的见解。

这项名为《在海洋变暖情况下珊瑚礁将受益于陆地 —— 海洋影响的减少》（Coral reefs benefit from reduced land–sea impacts under ocean warming）的研究项目在位于太平洋中央夏威夷群岛（Hawaiian Islands）东南部的夏威夷岛（Hawaii Island）进行，因为此地拥有在夏威夷群岛的主要岛屿中最长的比邻珊瑚礁带和相对大规模的人口。研究发现，在海洋热浪活动日益频繁的当下，减少来源于陆地和海洋的对珊瑚礁有影响的人类活动将有助于珊瑚礁的恢复和重新发展。

图：2000年到2019年统计的各项影响珊瑚礁的因素强弱程度 / 图源：Nature

在研究中，研究团队详细调查了多个影响夏威夷岛珊瑚礁健康的因素。其中，鱼群规模、人口密度、废水污染、养分输入、降雨、海面温度等被列为关键因素。科学家们收集了横跨2000年到2019年的数据进行分析，并以2015年的极端海洋热浪为分界线将分析时间段分为受热浪干扰前（predisturbance）、受热浪干扰时、和受热浪干扰后（postdisturbance），揭示了这些因素如何影响了珊瑚礁的生存状况。

研究表明珊瑚礁在受到极端热浪时，暴露在最低水平的城市废物流入量和较低程度的污染物沉积输入的珊瑚礁在海洋热浪期间的死亡率相对减少。随降雨等流入海洋的城市废物可能来自于挖泥作业、沿海开发、农业、及污水处理厂的运营。这些废物中可能含有富营养物质、化学品、杀虫剂、油和杂物，这些可导致珊瑚礁的死亡。而沉积物的输入可能会阻碍珊瑚礁的光合作用并掩埋珊瑚礁。这些因素可能会削弱珊瑚的自然防御能力，增加因热应激引起的死亡风险。

而同样，对受热浪影响后珊瑚礁的恢复和重新拓展而言，减少人类活动的影响也很关键。在对2015年海洋热浪后到2019年的当地珊瑚礁恢复和生长情况进行观察后和统计后发现，低废水污染或城市废物流入的地区对珊瑚生存持续性的负面影响要小得多。而在这些区域内通常也都存在更多的如马面鲀（Thamnaconus septentrionalis）等帮助维持珊瑚种群平衡的物种，其通过移除有害藻类为壳状珊瑚等其他种类珊瑚的生长和存活提供支持。

但其中一个在研究中发现的问题是，如果要根据《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》（Kunming-Montreal Global Biodiversity Framework）的目标，到2030年全世界应有百分之三十的陆地和海洋地区受到保护。但在大部份沿海地区，因为许多人的生计都依靠大海，百分之三十的保护范围对他们和他们的国家来说可能不现实。因此如果仅仅依靠海洋管理，如海洋保护区的建立是不足以减轻对珊瑚礁等海洋生态系统被人类影响的程度。

想要有效的保护各类海洋生态系统，必须将海洋管理与减少废水污染等陆地管理措施结合起来。只有通过综合采取措施管制和引导可持续的陆地-海洋人类活动，再加上进一步的全球温室气体排放减少，珊瑚礁系统和其所担负的环境功能才能在不断变化的全球气候中得以可持续发展。

图：不同的环境管理措施下珊瑚礁在海洋热浪后的恢复情况 / 图源：Nature

研究团队也提出了一些管理建议。其中，通过设定当地与珊瑚相关的鱼类种群规模目标和减少废水污染等措施，可以显著改善珊瑚礁的生存状况。此外，科学家们依然提到要建立更多的海洋保护区的重要性，以强调将人类活动管理和海洋保护“双管齐下”施行。

参考文献：

1. https://www.nature.com/articles/s41586-023-06394-w#Fig4

2. https://oceanservice.noaa.gov/education/tutorial_corals/coral09_humanthreats.html

3. https://www.unep.org/resources/kunming-montreal-global-biodiversity-framework

编译：梁弘尚

审核：Sara

编辑：Tommy