气候变迁速度加快是否会撼动科学家为拯救珊瑚礁所做的努力

美国本土外海唯一的堤礁沿着佛罗里达州沿海延伸300海里,不但保护着海岸,也带来每年数十亿美元的观光收入。 Photograph by Spencer Mills

美国本土外海唯一的堤礁沿着佛罗里达州沿海延伸300海里,不但保护着海岸,也带来每年数十亿美元的观光收入。 Photograph by Spencer Millsap, National Geographic

任教于迈阿密大学「罗森陶海洋及大气科学院」的Chris Langdon注视着水箱里的珊瑚。他正在监测这些珊瑚,以了解珊瑚在各种酸碱值及温度的水中复原的情形。 P

任教于迈阿密大学「罗森陶海洋及大气科学院」的Chris Langdon注视着水箱里的珊瑚。他正在监测这些珊瑚,以了解珊瑚在各种酸碱值及温度的水中复原的情形。 Photograph by Spencer Millsap, National Geographic

高中学生与珊瑚复育基金会的工作人员一起工作,从一处近海培养场挑选鹿角珊瑚,打算放置在佛州伊斯拉摩拉达附近的岩礁上。 Photograph by Spencer

高中学生与珊瑚复育基金会的工作人员一起工作,从一处近海培养场挑选鹿角珊瑚,打算放置在佛州伊斯拉摩拉达附近的岩礁上。 Photograph by Spencer Millsap, National Geographic

Erica Towle协助Langdon监测珊瑚水箱。 Photograph by Spencer Millsap, National Geographic

Erica Towle协助Langdon监测珊瑚水箱。 Photograph by Spencer Millsap, National Geographic

珊瑚礁消失会带来极为严重的后果。珊瑚礁仅占洋底面积的千分之一,但是全世界的鱼类中有四分之一以珊瑚礁为栖地。 Photograph by Spencer Mill

珊瑚礁消失会带来极为严重的后果。珊瑚礁仅占洋底面积的千分之一,但是全世界的鱼类中有四分之一以珊瑚礁为栖地。 Photograph by Spencer Millsap, National Geographic

(神秘的地球报道)据美国国家地理(撰文:Laura Parker 编译:向淑容):气候变迁的速度加快,是否会撼动科学家为拯救珊瑚礁所做的努力?

在一个12月的清晨,迈阿密大学海洋生物学者Chris Langdon穿上防寒衣,从船上落入基拉哥(Key Largo)近海的海水中,察看佛罗里达州衰弱的珊瑚礁。他活生生的「研究室」位在海面15英尺之下,面积有数座美式足球场那么大。去年夏天的一次大规模漂白现象让这里大半的珊瑚都白化了。

水温升高或降​​低时都会发生漂白现象。即使只是一点细微的变化都能引发白化。这种现象引发的结果很剧烈,通常也无法挽回。珊瑚虫会将它们的食物来源排出,也就是在珊瑚中生长、并且形成其鲜艳色彩的藻类。没有了食物,珊瑚就会变成白色,以死作终。

Langdon的清晨潜水是他持续不断的研究工作中的一环;他借这项研究来了解气候变迁对海洋的影响,例如海温上升及海洋酸​​化。他把重心放在珊瑚礁上,是因为珊瑚礁在喂饱全世界人口的议题上扮演了至关重要的角色。

珊瑚礁也被称为海中的雨林,只占洋底面积的千分之一,但是全世界的鱼类中有四分之一以珊瑚礁为栖地。由于世界非常依赖海洋来提供食物与天然资源,所以Langdon想要了解海洋生物如何因应变动中的环境。

「在跟人讨论气候变迁时,他们会先否定它的存在,」他说。 「你一旦说服了他们,大部分人就会突然直接跳入失败主义。他们从否认到陷入失败主义的过程中,都没有停下来尝试解决问题。人类天生就是解决问题的能手。现况看来很险峻,但是未来并非只能就这样下去。我的问题是,珊瑚的未来有什么可能性?」

珊瑚礁是由数百万只微小的珊瑚虫聚集而成的群落所增生形成的,这种动物的组织内有「虫黄藻」(zooxanthellae)寄生,这是一种与海藻相似的生物。珊瑚和虫黄藻彼此相互依赖。珊瑚为虫黄藻提供安全的居所;虫黄藻则为珊瑚提供不可或缺的养分。

珊瑚礁存在于热带水域。最大的珊瑚礁是在澳洲昆士兰海岸外绵延超过1200英里的大堡礁。佛罗里达州的珊瑚礁是美国本土唯一的堤礁,与大堡礁相较之下并不算大,但是对地方经济影响甚巨。它的范围有300海里,从棕榈滩北方延伸到基威斯特南方的海龟群岛,每年带来大约63亿美元的观光收入。

过去40年来,与珊瑚礁有关的新闻大体而言都很是坏消息。农业径流、过渔、海岸开发以及观光客的过度使用,已经伤害到栖地并危及珊瑚的生存能力。

根据美国环保署的资料,因为气候变迁的关系,海面温度在过去30年间的增高幅度比1880年代开始有记录至今的任何时期都还要大。二氧化碳在大气中累积时,占地表面积70%的海洋会如海绵般将其吸收。进入海中后,二氧化碳会与水起化学作用,导致海洋酸度上升,并且威胁到珊瑚及牡蛎等海洋生物生成外壳与骨骼的能力。

为了挽救这些劣化现象所做的努力获得了些许成功。百慕达周围的珊瑚礁在政府于1990年开始禁捕鹦哥鱼之后便逐渐复原;鹦哥鱼能为珊瑚礁提供重要的支持,因为它们专吃可能会因为长得太过茂盛而导致珊瑚窒息的藻类及海草。由保育人士Ken Nedimyer创立的非营利组织「珊瑚复育基金会」(Coral Restoration Foundation)则在培养场中培育珊瑚,再将其移植到佛罗里达州的珊瑚礁上。

然而气候变迁的速度愈来愈快,可能会撼动为减轻伤害所做的努力。 Langdon表示,现在海洋暖化与酸化的速度是有史以来最快的。

这对珊瑚而言是大麻烦,因为珊瑚通常需要15年的时间才能达到性成熟,而且一年只繁殖一次。根据美国国家海洋与大气总署(NOAA)的一项研究,2005年时,加勒比海的珊瑚有半数在一次由海水暖化所导致的大规模漂白现象中死亡。随着海温不断升高,这种事件只会更常发生。 Langdon说,到了本世纪末,海洋的酸度可能会增加达250%之多。 「我们猜测珊瑚礁适应气候变迁的速度在所有物种中会是属于比较慢的。这也是我们担忧珊瑚礁无法跟上气候变迁脚步的原因。」

Langdon在12月的这次潜水行动有几位研究生陪同,他们以标有号码的棍棒为珊瑚做记号以利监测,并且采下了小块样本来研究。回到迈阿密的研究室后,珊瑚样本被置于温度不同的水箱中,研究人员会喂食它们、每周为它们秤重并监测它们,看是否有复原的迹象。

这个冬季,Langdon与博士生Erica Towle将会发表新发现,指出尽管海洋持续酸化,有一些珊瑚礁仍能适应变化、​​存活下来并继续生长——只要珊瑚虫还能进食就可以。以前的研究者主要是研究生活在珊瑚虫体内的虫黄藻;Langdon与Towle则将重心放在珊瑚虫本身。

「我们发现一种极度濒危的珊瑚有复原迹象,」Towle说。 「只要处在天然食物充沛的环境中,这种珊瑚就有一丝丝继续生长的希望。」在海水暖化即将引发灾难性变化的前提下,这件事听起来也许意义并不大,但它对当前的复育工作却可能有重大的启示。例如,珊瑚培育场可以设置在珊瑚虫食物较多的区域。这样可以帮助珊瑚更快长到性成熟的体型。

Langdon将自己的努力比喻成为意外事故的伤患进行急救。 「你能不能维持住伤患的生命,直到救护车抵达?」他说。 「我们的努力有很大一部分是要在像二氧化碳浓度这种大问题解决之前,先争取时间。我们可以创造改变。这没那么困难。」





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