世界上珊瑚礁的终点是目光吗?

理解这是一个困难的想法。但是科学很明确:除非我们改变生活方式,否则地球的珊瑚礁将在我们孩子的一生中被彻底摧毁。

在过去的几十年中,媒体上有数十篇文章描述了珊瑚礁的可怕未来。在1960年代和70年代,我们得知许多礁石被贪婪的珊瑚捕食者(Thorn-Thorns of thorns海星)所消耗。在1980年代和90年代,尽管这些海星仍然不时抬起棘手的头部,但主要威胁已经发展到沉积物径流,营养,过度捕捞和一般的栖息地破坏。

对我来说,一位澳大利亚海洋科学家在过去的40年中一直在全世界工作,这些威胁是真正的关注,但是它们的时间或太空或两者兼而有之。尽管Thorns of thorns海星肯定会破坏礁石,但沉积物,养分和栖息地损失的影响通常更加关注,而且我对我目睹的破坏感到震惊。但是,目前在翅膀上等待的破坏都没有什么比这几乎没有什么了。

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大障碍礁

照片由J.E.N.提供维隆
缎带礁已经形成了数百万年的大屏障礁的外边缘。

您很可能会觉得关于任何事情几乎总是夸张的可怕预测。您可能会认为其中可能有一些需要担心的事情,但是它不会像像我这样的厄运者所预测的那样糟糕。可以理解的是,只有几十年前,我本人就会认为,想象珊瑚礁在人类行为的结果上可能在地球上的寿命有限。例如,例如,伟大的障碍礁(这是地球上生命有史以来最大的结构)可能会受到任何当前或可预见的环境变化的威胁,这似乎是荒谬的。

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,面对全球温度变化,我对礁石困境的越来越关注,使我开始研究气候变化对礁石的影响,借鉴我在礁石科学,进化,生物多样性,遗传学和保护方面的经验,因为188金博网注册就送188以及我对地质,古生物学和海洋学的深远兴趣,更不用说了解气候科学,地球化学过程和海洋化学的挑战性任务。

当我开始研究我的书时时间礁:从头到尾的大障碍礁(哈佛,2008年),我知道气候变化可能会对珊瑚礁造成严重后果。但是,从我整合这些不同学科的整合使我震惊的核心。

在长期深深的个人痛苦中,我转向许多不同科学领域的专家寻找任何事物这可能暗示了我自己的结论。但是在这个任务中,我令人沮丧地失败了。最重要的是:科学认为,珊瑚礁确实可以在当今孩子的一生中被完全浪费。这种确定性是激励我尽可能清楚,准确地传播此信息的原因。

那么有什么问题?大多数读者会知道,在过去20年中,全球主要的礁石地区发生了几集大规模漂白。在1980年代后期,当第一次大规模漂白发生时,珊瑚礁科学家和保护组织引起了很多关注,但这种现象没有明确的解释。从那时起,大规模漂白的数量和频率增加并引发了广泛的研究工作。

生态系统可以从各种虐待中恢复,而珊瑚礁也不例外。

珊瑚与单细胞藻类Zooxanthelea具有亲密的共生关系,该藻类生活在其细胞中,并为它们提供了光合燃料,使它们生长并形成礁石。研究表明,如果珊瑚与高正常水温相同的时间暴露于高光条件下,这种关系可能会令人惊讶,因为藻类会产生氧气的毒性水平,并且过量的氧气对大多数动物寿命有毒。在这种情况下,珊瑚必须驱逐Zooxanthellae,漂白剂,可能死亡或屈服于毒素,绝对死亡。一个艰难的选择,他们在悠久的遗传史上不必任何时间做出。

我们倾向于从日常舒适度中考虑温度。我们不必被告知,大气温度在白天到晚上,季节以及周期性的其他尺度上显示出巨大的波动和变化。对全球变暖的早期批评者利用这种可变性来指出,没有证据表明总体热增加。这错过了这一点,并延迟了我们对真实问题的认识,因为大气温度只是地球热图的一小部分。

到目前为止,地球上最重要的移动散热器是海洋。随着二氧化碳升高的温室效应增加,海洋吸收了更多的热量。表面层受到最大影响,因为混合到深度可能需要数百年。诸如印度太平洋温暖池之类的大海洋块不会继续进一步温暖,而是扩大和加深。现在,它们通常变得如此大,以至于它们的外边缘被脉冲到大陆边缘,在那里水得到进一步变暖。这会造成珊瑚的致命困境 - 以驱逐或不排出其产生氧气的动物植物。

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漂白的珊瑚社区

照片由J.E.N.提供维隆
漂白的珊瑚社区现在越来越普遍。

生态系统可以从各种虐待中恢复,而珊瑚礁也不例外。已经观察到从漂白中恢复良好的回收率,假如在生态系统重建时,不会发生进一步的事件。不幸的是,没有迹象表明温室气的增加正在调节,因此我们可以假设漂白事件的频率和严重性将继续增加 - 在我们目前的课程中,我们到目前为止最糟糕的漂白年将是平均年份到2030年,到2050年的一年。海洋和大气在温度下的升高也将增加旋风的严重程度,这将增加恢复过程的额外负担。

Scientists don’t need a pocket calculator to conclude that compressing the time periods between events in this way will prevent recovery: If we do not take action, the only corals not affected by mass bleaching by 2050 will be those hiding in refuges away from strong sunlight.

但是还有更多坏消息。大约十年前,我们认为大规模漂白是对珊瑚礁最严重的威胁。我们多么错。现在很明显,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(尽管珊瑚礁将受到特别困难),而且会影响所有海洋生态系统。

海洋酸化的潜在后果无非是灾难性的。

最终的罪魁祸首仍然是二氧化碳,但机制却大不相同。

通常,大气中的二氧化碳及其在海面水域中的衍生物之间存在平衡。与温度一样,海洋充当巨大的存储库,在大气中吸收和缓冲多余的二氧化碳。为了使这一过程有效,海洋必须有时间在其不同的层之间进行混合,从而从下方更新表面缓冲液。当二氧化碳增加太快时,这些化学反应可能会步断,改变缓冲液的平衡,并逐渐允许海洋变为碱性降低。

所有产生碳酸钙骨架的生物(包括贝壳,螃蟹,海胆,珊瑚,珊瑚藻,钙质藻类,钙质浮游植物等)都取决于它们沉积碳酸钙的能力,并且此过程在很大程度上受到了普遍的水化学的控制。随着碱度的减少,碳酸钙的沉淀变得越来越困难,直到最终被完全抑制。这种酸化的潜在后果无非是灾难性的。

在我的书中,我研究了导致地球历史上五个大规模灭绝的事件。珊瑚提供了对过去的独特见解,这既是因为它们都在地球上的大部分生活历史上都存在,也是因为它们很容易化石。我研究了为解释这些全球灭绝的理论,并发现海洋酸化是唯一适合证据的解释。海洋酸化在古代发生的海洋破坏中起了重要作用。

曾经支持最大生物多样性的蓬勃发展的珊瑚花园将成为红黑细菌粘液。188金博网注册就送188

过去四个大规模灭绝事件的一个特别令人震惊的方面(关于第一个事件很少知道)是,跟随他们,礁石消失了 - 不仅是数十千年,而且在数百万年内 - 在不利的气候之后很长一段时间条件可能已经恢复到良性水平。酸化的特征之一是,虽然可以在相对较短的时间内通过高二氧化碳水平引发,但没有短期的地球化学修复来扭转这一过程。逆转只能通过大量缓慢的风化和地质时间的溶解过程进行,这些过程需要数十万到数百万年。

海洋物理学指出,我们将在较冷和更深的水域传播到较浅的热带气候之前观察到酸化的影响。现在已经在南大洋中发现了酸化的早期阶段,而且令人惊讶的是,在热带珊瑚中。在我们目前增加大气二氧化碳的轨迹上,我们可以预期,到2030年至2050年,酸化过程将在某种程度上影响世界所有海洋。到那时,从温度应激为珊瑚提供避难的相对较酷,深水的热带区域将是受酸化影响最大的人。

毫无疑问,不同种类的珊瑚,珊瑚藻,浮游生物和软体动物将显示出不同的公差,其钙化的能力将以不同的速度下降。但是随着酸化的进展,它们都将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造珊瑚礁或抵抗侵蚀力。曾经蓬勃发展的珊瑚花园支持海洋领域最大的生物多样性,将成为红黑细菌粘液,它们将保持这种状态。188金博网注册就送188

另一个非常重要的概念是承诺- 一个单词气候学家仅经常使用。我们目前行动的许多后果尚无法看到,但是地球已经是坚定的走向他们的道路。这种延迟的反应是由于热和化学的海洋惯性引起的。我们今天生产的温室气体将需要数十年(有时甚至更多)才能释放出它们的全部愤怒,但是它们的影响不可避免且不可阻挡。我们无法等到可以完全验证科学的预测,因为到那时为时已晚。我们当中有多少人希望向我们的孩子和孩子的孩子解释这些预测有所作为,但我们想要确认?

珊瑚礁明确地谈论气候变化。他们在不受惩罚的120米或更高的冰河时代的海平面变化中幸存下来。他们曾经在一个来自火山和甲烷的二氧化碳比今天所预测的要高得多的世界中幸存。但这是超过4000万年前的,这种增长发生在数百万年内,不仅是几十年,时间足以进行海洋平衡,并适应海洋生物。

这不是今天发生的事情。思考这些事实:我们已经承诺要达到的二氧化碳的大气水平,无论现在采取什么缓解,在大障碍礁的整个寿命中都没有平等,也许是2500万年。最重要的是,我们现在所经历的二氧化碳增加率在所有已知的地质历史上都没有先例。

珊瑚礁是海洋的金丝雀,我们必须听到他们的电话。这个电话不仅是对自己的,因为海洋的其他伟大生态系统像一排多米诺骨牌一样站在礁石后面。如果珊瑚礁失败,其余的将迅速继承,第六次大规模的灭绝将会降临 - 我们将成为我们的制造。