世界珊瑚礁的末日即将来临吗?

这是一个难以理解的想法。但科学证明:除非我们改变我们的生活方式,否则地球上的珊瑚礁将在我们孩子的有生之年被彻底摧毁。

在过去的几十年里,媒体上有几十篇文章描述珊瑚礁可怕的未来。在20世纪60年代和70年代,我们得知许多珊瑚礁正在被一种贪婪的珊瑚捕食者——棘冠海星——吞噬。在20世纪80年代和90年代,尽管这些海星仍然不时地扬起它们的尖刺,但主要的威胁已经转移——泥沙径流、营养物质、过度捕捞和普遍的栖息地破坏。

对我来说,一位澳大利亚海洋科学家在过去40年里工作过珊瑚礁,这些威胁是真正关注的,但它们的影响在时间或空间或两者中受到限制。虽然荆棘冠海星肯定会毁灭珊瑚礁,但沉积物,营养成分和栖息地损失的影响通常具有更大的关注,我已经对我目睹的破坏反复震惊。然而,目前没有任何东西靠近翅膀的毁灭。

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大堡礁

照片由J.E.N. Veron提供
Ribbon Reefs形成了大屏障礁的外缘,为数百万年。

你可能会觉得有关任何事情的可怕预测几乎总是转向夸张。你可能会认为它可能有一些东西来担心,但它不会像像我这样的世界家正在预测那么糟糕。鉴于这只有几十年前我,我自己,我将认为珊瑚礁可能是人类行为的结果,珊瑚礁可能在地球上有有限的寿命。例如,似乎是荒谬的,例如,大障碍礁 - 地球上有史以来最大的结构 - 可能会受到任何目前或可预见的环境变化的危害。

Yet here I am today, humbled to have spent the most productive scientific years of my life around the rich wonders of the underwater world, and utterly convinced that they will not be there for our children’s children to enjoy unless we drastically change our priorities and the way we live.

十年前,我对全球温度变化面临珊瑚礁的困境的越来越关注导致我开始研究气候变化对珊瑚礁的影响,借鉴我在Reef科学,演变,生物多样性,遗传和保护方面的经验,如下188金博网注册就送188以及我对地质学,古生物学和海洋学的深远兴趣,更不用说理解气候科学,地球化学过程和海洋化学的挑战任务。

当我开始研究我的书时,一个礁石及时:从头到尾的大堡礁(哈佛,2008),我知道气候变化很可能会给珊瑚礁带来严重的后果。但是,从我对这些截然不同的学科的整合中逐渐浮现出来的大图景,让我震惊到骨子里。

在长期的深刻的个人痛苦中,我转向了许多不同的科学领域的专家任何事物这可能会在我自己的结论中提出一个错误。但在这个任务中,我令人沮丧的不成功。底线仍然:科学认为,珊瑚礁确实可以在今天的孩子的寿命中完全摧毁。正如我所能,那么确定的是我可以清楚地传播这条消息的激励。

那么问题是什么?大多数读者都知道在过去的20年里,全世界主要礁石地区有几次大规模漂白。在20世纪80年代后期发生了第一次群众漂白时,珊瑚科学家和保护组织之间存在很大担忧,但现象没有明确的解释。从那时起,大规模漂白剂的数量和频率增加并引发了广泛的研究努力。

生态系统可以从各种各样的滥用中恢复,珊瑚礁也不例外。

珊瑚具有与单细胞藻类,Zooxanthellae的亲密共生关系,其生活在其细胞中并为它们提供光合燃料生长和珊瑚礁以形成。该研究表明,如果珊瑚在高于正常水温的同时暴露于高光条件,这种关系令人惊讶的是脆弱的,因为藻类产生毒性毒性水平,并且过量水平的氧气对大多数动物的生活有毒。在这些条件下,珊瑚必须驱逐血清藻,漂白剂,并且可能会死于毒素,绝对死亡。一个艰难的选择,一个人在长期的遗传史上任何时候都不要做。

我们倾向于在日常舒适程度方面考虑温度。我们不必被告知大气温度显示巨大的波动和日间到季节,季节中的变化,循环在其他尺度上。全球变暖的早期评论家使用这种可变性来争辩说,没有证据总体热量增加。这错过了这一点,推迟了我们对真实问题的认可,因为大气温度只是地球热幅的一小部分。

到目前为止,地球上最重要的移动热源是海洋。随着二氧化碳浓度升高造成的温室效应加剧,海洋吸收了更多的热量。表层受到的影响最大,因为与深层的混合可能需要数百年。像印度-太平洋暖池这样的大型海洋团块并没有继续变暖,而是扩大和加深。现在,它们通常变得如此之大,以至于它们的外部边缘被冲击到大陆边缘,那里的海水进一步变暖。这就给珊瑚造成了一个生死两难的境地——驱逐还是不驱逐它们的产氧虫黄藻。

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漂白珊瑚群落

照片由J.E.N. Veron提供
白化的珊瑚群落现在越来越普遍。

生态系统可以从各种各样的滥用中恢复,珊瑚礁也不例外。观察到漂白的良好回收率,假如在生态系统重建的过程中,进一步的事件不会发生。不幸的是,没有迹象表明温室气体增加放缓,所以我们可以假定漂白事件的频率和强度将继续增加,我们现在的课程,最严重的白化年我们不得不日期将平均年到2030年,并在2050年一个好年头。据预测,海洋和大气温度的上升也会加剧气旋的严重程度,这将给恢复过程增加额外的负担。

科学家们不需要计算器就能得出这样的结论:以这种方式压缩事件之间的时间间隔将阻碍恢复:如果我们不采取行动,到2050年唯一没有受到大规模白化影响的珊瑚将是那些躲在庇护所里躲避强烈阳光的珊瑚。

但有更多的坏消息。十年左右,我们认为大规模漂白是对珊瑚礁最严重的威胁。我们有多错了。现在很清楚,在地平线上存在更严重的危机 - 海洋酸化。这不仅会影响珊瑚礁(虽然珊瑚礁将特别硬),但会影响所有海洋生态系统。

海洋酸化的潜在后果比灾难性不大。

终极罪魁祸首仍然是二氧化碳,但机制非常不同。

通常,在大气中的CO 2之间存在平衡及其在海洋表面水域中的衍生物。与温度一样,海洋充当一个巨大的存储库,在大气中吸收和缓解任何过量的二氧化碳。对于该过程,有效的是,海洋必须有时间混合在其不同的层之间发生,从下面更新表面缓冲器。当二氧化碳增加太快时,这些化学反应可以动摇,改变缓冲液的平衡,逐渐允许海洋变得较低的碱性。

所有产生碳酸钙骨骼的生物(包括贝壳、螃蟹、海胆、珊瑚、珊瑚藻类、钙质浮游植物和许多其他生物)都依赖于它们沉积碳酸钙的能力,而这一过程在很大程度上受到主流水化学的控制。随着碱度的降低,碳酸钙的沉淀变得越来越困难,直到最终完全被抑制。这种酸化的潜在后果简直是灾难性的。

在我的书中,我研究了导致地球历史上五次大灭绝的每一次事件。珊瑚提供了一个独特的视角来了解过去,这不仅是因为它们在地球上生命的大部分历史中都存在过,也因为它们很容易变成化石。我研究了解释这些全球灭绝的理论,发现海洋酸化是唯一与证据相吻合的解释。海洋酸化在古代发生的海洋毁灭中起了重要作用。

曾经繁荣的珊瑚花园,支持最大的生物多样性,将变成红黑色的细菌粘液。188金博网注册就送188

过去四个大众灭绝事件的特别珍贵的方面(关于第一的少数人)是,跟随它们,珊瑚礁消失 - 不仅仅是几千年来,但百年数百万年 - 久违条件可能已返回良性水平。酸化的特征之一是,虽然它可以在相对短的时间内通过高二氧化碳水平开始,但没有短期地球化学修复物来反转该过程。逆转只能通过地质时间的大规模缓慢的风化和溶出过程,花费数十万到数百万的过程。

海洋物理要求我们将在蔓延至较浅的热带地区蔓延之前观察酸化在寒冷更深的水中的影响。现在在南海中检测到酸化的早期阶段,并且在热带珊瑚中令人惊讶的是。在我们目前的大气二氧化碳的目前的轨迹上,我们可以预期到2030年到2050年,酸化过程将影响世界所有海洋到某种程度。此时,从温度胁迫下为珊瑚提供了相对较冷的深水热带地区,将是酸化受影响最大的珊瑚。

毫无疑问,不同种类的珊瑚,珊瑚藻类,浮游生物和软体动物将显示出不同的公差,它们的钙化能力将以不同的速率下降。但随着酸化进展,它们都会遭受某种形式的珊瑚骨质疏松症。结果将是珊瑚将不再能够建立珊瑚礁或维持他们的侵蚀力量。一旦蓬勃发展的珊瑚花园,支持海洋境界最大的生物多样性将成为红黑的细菌淤泥,他们将保持这种方式。188金博网注册就送188

另一个重要的概念是承诺- 一个单词的气候学家只使用太经常使用。我们目前行动的许多后果尚不见,但地球已经已经存在坚定的到他们的道路。这种延迟的反应是由于海洋的惯性,都是热和化学品。我们今天生产的温室气体将花几十年(有时更多)来释放他们的愤怒,但它们的效果是不可避免的和不可阻挡的。我们不能等到科学的预测可以完全验证,因为到那个时候,它将为时已晚。我们中有多少人希望向我们的孩子和孩子的孩子解释,预测在那里,但我们想要确认?

珊瑚礁毫不含糊地说出气候变化。他们幸存下来的冰河时代的海平面变化120米或更多,不受惩罚。他们曾经幸存过在一个来自火山和甲烷的二氧化碳的世界比今天预测的任何东西都高得多。但这超过了4000万年前,而且增加了数百万年,而不是几十年来,足以让海洋平衡发生和海洋生命适应。

这不是今天发生的事情。思考这些事实:无论现在实施什么,我们已经致力于到达的二氧化碳水平,无论是什么缓解,都没有平等的大堡礁的整个长寿,也许是2500万年。最重要的是,二氧化碳增加的速度增加我们现在在所有已知的地质历史中都没有先例。

珊瑚礁是海洋的金丝雀,我们必须听到它们的叫声。这一呼吁不仅是为了它们自己,也是为了海洋中其他巨大的生态系统,它们就像一排多米诺骨牌一样矗立在珊瑚礁后面。如果珊瑚礁失败了,其他的珊瑚礁也会相继出现,第六次物种大灭绝就会降临到我们头上——这将是由我们造成的。