威脅珊瑚礁的隱藏熱浪

珊瑚礁白化出現(xiàn)在全世界各地，而一般來說對于珊瑚礁白化的預測是通過衛(wèi)星進行海表溫度的數(shù)據(jù)收集進行分析的。但是由香港科技大學海洋科學系Alex Wyatt教授領導的國際研究團隊發(fā)現(xiàn)有一些海洋熱浪隱藏在下層水中，并使珊瑚白化。該成果于近日發(fā)布在《自然-通訊》（Nature Communications），現(xiàn)編譯分享如下，供參考。

圖源：香港科技大學（The Hong Kong University of Science and Technology）

2019年4月至5月，太平洋中南部莫雷阿島附近的珊瑚礁遭受了嚴重且長時間的熱白化。盡管當年沒有厄爾尼諾現(xiàn)象，但這場災難還是發(fā)生了，這引起了全世界海洋科學家的興趣。

由香港科技大學海洋科學系Alex Wyatt教授領導的國際研究團隊調查了這一令人驚訝和矛盾的珊瑚白化事件。這一意外事件與反氣旋型渦旋的通過有關，這些漩渦使海平面升高，并將熱水集中在珊瑚礁上，導致水下海洋熱浪在很大程度上隱藏在底層。

大多數(shù)關于珊瑚白化模式的研究都依賴于海表水溫（SST）的測量，而這些測量無法全面反映海洋變暖對包括熱帶珊瑚礁在內的海洋生態(tài)系統(tǒng)的威脅。這些用衛(wèi)星在廣闊區(qū)域進行的表面測量很有價值，但無法檢測到海表以下的熱浪，這種變暖會影響生活在海洋最淺幾米深的水域中的生態(tài)系統(tǒng)。

Wyatt教授及其同事分析了2005年至2019年15年來在莫雷阿收集的數(shù)據(jù)，利用遙感海面溫度與高分辨率、長期原位溫度和海平面異常的罕見組合進行分析。結果表明，反氣旋型渦旋在開闊海洋中通過島嶼時會提高海平面，并將內波推入更深的水域。內波沿著海洋溫暖的表層和下方較冷的層之間的界面?zhèn)鞑?，并且在既往研究同樣由Wyatt教授領導，已被證明可以頻繁地冷卻珊瑚礁棲息地。目前的研究表明，由于反氣旋，內波冷卻在2019年初以及一些早期的熱浪期間消失。這導致珊瑚礁意外變熱，進而導致大規(guī)模的珊瑚白化和隨后的死亡。不幸的是，對于當?shù)氐纳汉鹘干锒鄻有詠碚f，2019年廣泛的珊瑚死亡抵消了過去十年來在莫雷阿島周圍發(fā)生的珊瑚群落的恢復。

圖源：Alex et al., 2023

圖中顯示了在2007年（4月20日）、2016年（5月10日）和2019年（5月1日）海洋熱浪的兩個莫雷阿島站點在10米和17米深度觀察到的珊瑚（黑色）和白化珊瑚（白色）的覆蓋率。

與2019年的熱浪相比，一個值得注意的觀察結果是：在2016年，盡管盛行的超級厄爾尼諾現(xiàn)象帶來了海洋變暖并摧毀了全球許多淺礁，但莫雷阿島的珊瑚礁沒有經歷顯著的白化死亡。這項新研究表明，收集珊瑚礁所占深度范圍內的溫度數(shù)據(jù)非常重要，因為預測珊瑚白化的能力可能會因僅關注海表溫度而喪失。海面溫度數(shù)據(jù)將預測2016年和2019年莫雷阿島的中度白化。然而，直接觀察表明，2016年只有生態(tài)上不顯著的白化，熱浪持續(xù)時間短，僅限于淺層。如果研究人員只能獲得海面溫度數(shù)據(jù)，那么2019年嚴重而持久的海洋熱浪就會被忽視，由此產生的災難性珊瑚白化可能被錯誤地歸因于海洋熱浪以外的原因。

“本研究強調需要考慮與受威脅生態(tài)系統(tǒng)相關的深度環(huán)境動態(tài)，包括由于水下海洋天氣事件的通過。這種分析依賴于跨海洋深度測量的長期原位數(shù)據(jù)，但通常缺乏此類數(shù)據(jù)。我們的論文為在不斷變化的海洋動力學和氣候背景下評估沿海生態(tài)系統(tǒng)的未來提供了一個有價值的機制示例?！癢yatt教授說。

參考文獻：Alex S. J. Wyatt, James J. Leichter, Libe Washburn, Li Kui, Peter J. Edmunds, Scott C. Burgess. Hidden heatwaves and severe coral bleaching linked to mesoscale eddies and thermocline dynamics. Nature Communications, 2023; 14 (1) DOI: 10.1038/s41467-022-35550-5

編譯：開心

審核：Sara

編輯：Pierre