喂养珊瑚礁有助于其从白化事件中恢复

随着气温升高导致海洋温度难以忍受，珊瑚礁将继续遭受严重的热应激——但一项新的研究表明，改变它们的摄食习惯可以让当地珊瑚礁避免彻底灭绝。

对夏威夷两种本土珊瑚的研究表明，气候变化导致的海水变暖是珊瑚白化(导致珊瑚褪色的过程)的重要原因，严重破坏了珊瑚的健康和生长。研究人员还研究了海洋酸化(由于吸收了过量的二氧化碳，导致海水变得更酸的过程)对热应激珊瑚的影响。

在过去十年中，全球大规模珊瑚白化事件的发生率和严重程度不断上升，导致这些重要生物的死亡率增加。

然而，这项研究表明一些珊瑚可能能够很好地适应这些极端的环境变化，这项研究的主要作者、俄亥俄州立大学地球科学研究生时期完成这项研究的克里·多布森(KerriDobson)说。

“每种珊瑚对压力的反应都不同，并采用不同的方法来恢复，”目前在英国南安普顿大学教授海洋生物学的多布森说道，“现在我们知道这些反应取决于几个因素。”

根据最近发表在《通讯地球与环境》上的这项研究，决定珊瑚能否从压力事件中恢复的最重要影响因素之一是其获取食物的途径。

通常情况下，珊瑚通过光合作用共生藻类提供营养，并捕捉和食用微小的水生生物(称为浮游动物)来获取营养。这些藻类也使珊瑚呈现出鲜艳的色彩，但当受到高温压力时，珊瑚会失去藻类，使它们变得苍白并挨饿。

在这项研究中，研究人员在2014年的一次大规模热应激事件以及2015年的第二次意外热应激事件之后，从白化和未白化的母珊瑚群落中收集了分支样本。在被安置到特殊的水箱中后，一半的珊瑚会受到不同数量的食物和模拟海洋酸化率的影响，以观察这些因素如何影响它们的潜在恢复。

多布森说：“据我们所知，这是首批能够连续两年捕捉到自然热应力对珊瑚影响的研究之一。”

实验设计。来源：CommunicationsEarth&Environment(2024)。DOI：10.1038/s43247-024-01672-5

通过这些独特的长期数据，研究小组发现，在珊瑚白化事件后喂养浮游动物可以提高它们对气温升高的整体适应能力，从本质上减少死亡率，促进生长，提高珊瑚的恢复率。

海洋酸化对珊瑚的恢复几乎没有减缓作用，这表明一些珊瑚可以在酸性更强的水中生存。不幸的是，这一发现也表明，珊瑚礁面临的最大危险是热应力，多布森说。

“高温压力对珊瑚健康的影响远大于模拟的海洋酸化，”她说。“这些高温压力事件起到了选择力的作用，只有更耐热的珊瑚才有可能在我们施加的压力下生存下来。”

最后，多布森说，这项研究的结果强调了了解有助于珊瑚长期存活的条件和进化策略的重要性。此外，这项研究为科学家和观察组织提供了一条途径，使他们能够根据珊瑚礁的种类和位置更好地定制管理和修复工作。

“这篇论文增加了我们对珊瑚恢复力的了解，”这项研究的资深作者、俄亥俄州立大学地球科学教授安德里亚·格罗托利(AndreaGrottoli)说。“它让我们在后续评估如何通过操纵环境来保护珊瑚和管理白化事件方面拥有更大的优势。”

格罗托利表示，尽管对人类引起的气候变化下珊瑚存活率的预测确实为珊瑚的命运带来了希望，但这些假设是基于对当前气候缓解目标的坚持。

例如，珊瑚可能能够适应全球气温上升2摄氏度的情况。然而，她说，到本世纪末，地球气温将无休止地上升4摄氏度，这可能会让珊瑚彻底灭绝。

由于未来几十年对于确定这些情景的真实性至关重要，多布森未来的工作将继续研究热应力对其他地区珊瑚礁生态的影响。

“当你在自然环境中用活体动物做实验时，总会存在某种程度的不可预测性，就像我们在研究中看到的第二次意外热应激事件一样，”格罗托利说。“最终，你必须顺其自然，因为这项工作很重要，有时你没有计划了解的事情是最有趣的部分。”