一项对夏威夷珊瑚物种的长期研究提供了一个令人惊讶的乐观观点，即它们如何在气候变化导致的更温暖、更酸的海洋中生存下来。研究人员发现，所研究的三种珊瑚 物种在模拟到接近未来预期的海洋温度和酸度的条件下确实经历了显着的死亡率——多达大约一半的物种死亡。

但作为俄亥俄州立大学地球科学博士生领导这项研究的罗文·麦克拉克伦 (Rowan McLachlan) 说，事实上，它们中没有一个完全死亡——有些实际上在研究结束时正在茁壮成长——为珊瑚的未来提供了希望。大学。

“我们在研究中发现了令人惊讶的积极成果。谈到海洋变暖的影响，我们在珊瑚研究领域并没有得到很多成果，”麦克拉克伦说，他现在是俄勒冈州立大学的博士后研究员。

俄亥俄州立大学地球科学杰出教授、研究资深作者安德烈亚·格罗托利 (Andréa Grottoli) 说，虽然研究结果是乐观的，但它们也比以前的研究更现实。

格罗托利说，这项研究持续了 22 个月，比大多数类似的研究要长得多，后者通常需要几天到长达五个月的时间。

“珊瑚生物学的某些方面需要很长时间才能调整。当它们面临压力时可能会下降，但经过足够的时间后，珊瑚可以重新校准并恢复正常状态，”格罗托利说。

“一项持续五个月的研究只能看到反应弧的一部分。”

该研究于今天(2022 年 3 月 10 日)发表在《科学报告》杂志上。

大气中二氧化碳含量的上升导致海洋变暖，空气中约四分之一的二氧化碳溶解到海洋中，使其变得更加酸性。格罗托利说，酸度和温度上升都威胁着珊瑚。

在这项研究中，研究人员收集了夏威夷三种最常见的珊瑚物种的样本：Montipora capitata、Porites compressa和Porites lobata。

样品被放置在具有四种不同条件的水箱中：具有当前海洋条件的对照水箱;海洋酸化条件(-0.2 pH 单位);海洋变暖条件(+2 摄氏度);以及一种结合了变暖和酸化的条件。

结果表明，变暖的海洋会伤害珊瑚物种：暴露于变暖条件下的珊瑚中有 61% 存活下来，而暴露于当前海洋温度下的珊瑚则为 92%。

在变暖和酸化的综合条件下，这两种Porites物种比M. capitata更具弹性。在研究过程中， P. compressa的存活率为 71%， P . lobata为 56% ， M. capitata为 46% 。

“在幸存下来的珊瑚中，尤其是滨珊瑚物种，它们应对得很好，甚至欣欣向荣，”麦克拉克伦说。“他们能够适应高于平均水平的温度和酸度。” 例如，幸存的Porites能够维持正常的生长和新陈代谢。

Grottoli 说， M. capitata在现实世界中的表现可能比他们在这项研究中的表现要好。该物种在压力下严重依赖浮游动物作为食物来源，并且在研究条件下它们可能没有像在海洋中那样多。

“我们可能低估了他们在这项研究中的恢复能力。珊瑚礁上的恢复能力可能更高，”格罗托利说。

研究人员说，尽管如此，在大多数情况下，这项研究在创造现实生活条件方面都比大多数人做得更好。

珊瑚被放入外部水箱中，这些水箱旨在模仿海洋珊瑚礁，包括沙子、岩石、海星、海胆、螃蟹和鱼。这些水箱还允许在每天和整个季节中温度和 pH 值水平发生自然变化，就像珊瑚在海洋中一样。

“当你试图预测气候变化的长期影响时，模仿现实世界的条件很重要，我们的研究就是这样做的，”格罗托利说。

“我们强烈认为这使我们的研究结果非常可靠。”

关于这两种Porites物种的发现可能为世界各地的珊瑚提供特别的希望。格罗托利说，珊瑚是世界各地常见的珊瑚属的一部分，在珊瑚礁建设中起着关键作用，因此它们在这项研究中的复原力是一个好兆头。

虽然这项研究确实导致了乐观的理由，但这并不意味着珊瑚在气候变化下不会面临威胁。

“如果温度和酸度的变化比我们在这项研究中使用的更剧烈，我们不知道珊瑚将如何生存，”麦克拉克伦说。“我们的结果确实提供了一些希望，但我们在这项研究中看到的某些物种中大约 50% 的死亡率并不是一件小事。”

根据格罗托利的说法，该研究还没有包括可能对某些地区的珊瑚产生额外负面影响的污染和过度捕捞等当地压力因素。

其他合著者是俄亥俄州立大学的 James Price、Agustí Muñoz‑Garcia 和 Noah Weisleder;威斯康星大学惠特沃特分校的 Stephen Levas;夏威夷大学马诺阿分校的 Christopher Jury 和 Robert Toonen。大约 30 名俄亥俄州立大学的本科生也参与了这项研究，其中一些学生通过俄亥俄州立大学的第二年转型体验计划。