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气候变化

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珊瑚幼体应对气候变化生理适应机制研究取得新进展

来源:中国海洋报 作者:金昶 徐海 人气: 发布时间:2019-03-11 13:24:06

珊瑚是重要的海洋资源,对保持生物多样性,海洋防灾减灾具有重要作用。有统计表明,近30年来,珊瑚礁全球性衰退已达40%~50%。而近期中国科学院南海海洋研究所的一项研究表明,珊瑚在应对气候变化方面,具有一定的自我调节能力,这为珊瑚资源的未来带来了希望。

升温酸化 珊瑚幼体自我调节

近期,中科院南海所黄晖研究团队与香港科技大学合作,在珊瑚应对气候变化的生理适应机制研究方面取得新进展。研究成果发表在国际学术期刊《生理学前沿》《珊瑚礁》《生物地球科学》等刊物上。

据介绍,该系列研究以三亚鹿回头鹿角杯形珊瑚为模式生物,通过实验室模拟体系研究了升温和酸化对珊瑚幼体早期生长发育的影响。结果显示,酸化会抑制珊瑚幼体的钙化,但珊瑚共生虫黄藻光合生理对海水二氧化碳分压的升高表现出正响应,虫黄藻提高光合电子传递和能量转化速率,这一生理适应和虫黄藻碳酸酐酶活性的上调有关;面对单独的升温、酸化或者二者共同作用时,珊瑚幼体总会表现出生理权衡,即珊瑚幼体会抑制无性出芽以支持骨骼钙化和组织的生长,利于珊瑚幼体在酸化条件下的存活。

研究人员还关注了温度和碳酸盐体系的自然昼夜波动在珊瑚对升温和酸化响应中的作用,发现海水温度的昼夜波动可以缓解升温对珊瑚光合生理的负面影响,但对幼体生长发育的影响较小。二氧化碳分压昼夜波动的酸化处理会提高幼体钙化的能量消耗,进而抑制幼体出芽生殖速率。考虑碳酸盐体系自然昼夜波动时,海水酸化对珊瑚幼体生长发育的负面影响可能比预期更加严重。

珊瑚资源 海洋卫士生物家园

珊瑚礁作为海底的热带雨林,是世上最美生态系统之一,同时也为超过1/4的海洋物种提供了生活环境。在所有海洋生态系统中,珊瑚礁的生物多样性是最丰富的,对维护海洋环境的健康和渔业资源的可持续利用具有重要意义。

在抵御自然灾害方面,珊瑚礁也发挥着不可替代的作用。美国大自然保护协会的研究人员发现,如果没有珊瑚礁,极端气候事件造成的洪水损失将增加91%。珊瑚礁就像天然的防波堤,约有70%~90%的海浪冲击力在遇到珊瑚礁时被吸收或减弱,而珊瑚礁本身还具有自我修补的能力。

应对变化 展示顽强生命力

在适应环境方面,生物往往显示出令人惊异的能力。近年来,澳洲大堡礁的珊瑚白化现象引起广泛关注。而一项新的研究发现,大堡礁中能够“熬过”白化的珊瑚会变得更为坚韧,能更好地抵御环境压力。研究人员称,尽管2017年海洋温度比2016年更高,高温持续时间也更长,珊瑚严重白化的比例却有所下降。这表明,经历白化事件后存活下来的珊瑚,生理机能发生改变,抵御高温天气的能力增强。

去年底,中科院南海所的一项研究发现,近30年来海平面快速上升,释放了原本低水面禁锢珊瑚垂直生长的限制空间,使三亚古礁坪上有活珊瑚生长迹象。然而,对于高度浑浊、富营养并间歇暴露于空气中的极端、边缘的生存环境而言,只有少数具备极强的适应能力(如“变形”能力)的珊瑚,才有可能发挥重建群落、恢复礁坪的作用。研究认为,未来全球类似三亚湾这样的近岸、边缘珊瑚礁并不会全部消亡,而是会转换、过渡到另一种生态格局。

(编辑:逍遥客)

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