珊瑚褪色如何威胁加勒比社区

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根据政府间气候变化专门委员会制定的框架,该小组将脆弱性分为三个独立的组成部分:暴露(漂白事件的可能性),敏感性(漂白可能对生态系统和人造成的影响),以及能力生态系统和人们适应或从漂白事件中恢复过来。西格尔和她的合作者使用250多个已发布的数据集,调查结果和政府报告来汇集每个岛屿上这些组件的指标,揭示了该地区脆弱性的重要模式。

随着气候变化导致海洋温度上升,全世界的珊瑚礁正在经历大规模的漂白事件和死亡。对于许多人来说,这是他们第一次遇到极端高温。然而,对于太平洋中部的一些珊瑚礁,厄尔尼诺引起的热浪是一种生活方式。究竟这些珊瑚礁如何应对极端高温的反复发作目前还不清楚。伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)的一项新研究揭示了厄尔尼诺现象中珊瑚礁漂白的历史,揭示了一些珊瑚在面临极端条件后如何能够返回。该研究于2018年11月8日发表在通信生物学杂志上。

由于全球应对气候变化的努力进展缓慢,拉德尔和其他几位珊瑚专家说,管理渔业可能是解决珊瑚礁健康问题最直接有效的方法,因为当渔业压力缓解时,鱼类资源似乎会迅速反弹。环境保护基金目前正与伯利兹当地政府以及依赖渔业的当地社区合作,管理中美洲珊瑚礁沿岸的鱼类种群。

除了记录漂白外,研究人员还能够密切监测珊瑚的恢复情况。在漂白事件发生后观察珊瑚礁的照片,福克斯和团队记录了一种重要的造礁物种

壳珊瑚藻类的生长情况。这种藻类有助于将珊瑚礁固定在一起,并可以促进幼珊瑚的定居。

在珊瑚死亡并被珊瑚窒息的藻类覆盖的地区,研究人员发现在大约一年内,这种藻类被粉红色的壳状珊瑚线所取代。这部分是由于较大的生态系统的健康,因为巴尔米拉拥有强大的食草鱼群,可以控制破坏性的藻类生长。

随着时间的推移跟踪特定珊瑚群落的这些恢复过程,使研究人员更深入地了解个体珊瑚

  • 以及它们所属的大珊瑚礁 - 如何在人类影响气候变化的时代应对环境压力。

传统上,珊瑚礁的变化是通过样带采样来测量的,其中潜水员沿着珊瑚礁的一条特定线记录观测结果。

这就像试图通过前往一个随机的美国城市并询问人们是否有孩子一样来衡量全国人口增长情况,斯克里普斯桑德林说道,他是该论文的共同撰写者,也是100岛挑战赛的联合创始人。你不会展示更大的画面。

凭借珊瑚礁马赛克和VisCore精确的准确性,珊瑚科学家可以在广阔的区域内查看人口统计线索。数据的群体特定性质提供了更高的精确度,并且跟踪一个国家的人口增长,可以显示区域和国家趋势。

bifa007 ,利用新技术和更传统方法的结合,我们的团队能够证明,在最近的全球漂白事件中,巴尔米拉的珊瑚礁并没有像许多其他珊瑚礁那样遭受同样的命运,斯克里普斯研究员兼高级研究员Jen Smith说。本文的作者,以及100岛挑战赛的联合创始人。尽管极端炎热,但珊瑚能够在没有普遍死亡的情况下恢复。这些发现肯定与全球珊瑚礁健康普遍下降有着重要的对比。

这项研究汇集了来自30个岛屿的35个生物物理,生态,社会经济和管理变量的数据,并在了解加勒比地区的气候变化脆弱性方面取得了重大进展,西格尔说,他是环境科学,政策系的博士候选人,管理。

这些巨大的海洋热浪正在被全球变暖加剧,相当于对珊瑚礁产生影响的原子弹 - 它们在极短的时间内在巨大的海洋区域内杀死了数百万只珊瑚,WHOI科学家Anne Cohen说。 ,谁是这项工作的首席调查员。过去30到40年,我们在全球范围内看到了这种情况,并且漂白事件变得更加频繁和严重。

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2015年,巴尔米拉在有记录的历史中经历了最温暖的水,引发了广泛的漂白事件,影响了该岛周围90%以上的珊瑚。研究人员发现,尽管有大范围的漂白现象,但大部分珊瑚都恢复了,只有不到10%的珊瑚死亡。

该研究发现,虽然独立岛屿更容易受到可能引发漂白事件的环境条件的影响,但它们不太可能经历负面的社会经济后果,因为它们在经济上对珊瑚礁的依赖程度较低,并且能够更好地检测和适应环境变化。相比之下,法国领土SaintBarthlemy的曝光率很低,但由于经济上依赖珊瑚礁旅游等社会经济因素,整体脆弱性较高。

Island),这是一个位于夏威夷以南1400英里的一个人口稀少的无人居住的珊瑚礁岛屿,研究极端气候对那里珊瑚的影响。因为贾维斯既偏远又是海洋保护区的一部分,它拥有令人惊叹的丰富珊瑚礁

但由于它位于太平洋中部,它也会经历由周期性厄尔尼诺现象引起的比珊瑚更为极端的热浪。其他地方的珊瑚礁

它位于太平洋中部的赤道上,这使它成为厄尔尼诺现象的中心。NOAA研究员Hannah Barkley说,他是研究生时的研究生,后来在科恩实验室担任博士后研究员,并且是论文的第一作者。它受到令人难以置信的变化和极端温度的影响......由于2015年之前在贾维斯的珊瑚礁上没有观察到漂白的记录,科恩和巴克利转向生活在珊瑚礁上的大型老珊瑚已有100多年的历史。他们从珊瑚中采集了核心样本,创造了一种记录珊瑚礁历史的骨骼活检。在通过CT扫描仪运行核心后,他们首次发现在珊瑚礁的物理结构中保留了多个漂白事件的证据。早在1912年,最长的核心显露出漂白现象。

可是当拉姆和同事们开始研究印尼、缅甸以及东南亚其他地区的珊瑚礁时,情况发生了变化。这些脆弱的生态系统被无处不在的纸尿裤、水瓶以及塑料垃圾袋搞得面目全非。研究人员记录了他们在该地区工作中遇到的碎屑,数据显示,在塑料与珊瑚礁接触后,珊瑚受到疾病侵袭的可能性要高出20倍。

斯克里普斯海洋研究所的研究人员和加州大学圣地亚哥分校的工程师使用新的成像软件检测了热带太平洋偏远的巴尔米拉环礁周围珊瑚礁漂白事件后的急剧恢复情况。该研究于4月5日在珊瑚礁发表。

该研究的跨学科团队与来自佛罗里达州立大学,加州大学圣巴巴拉分校和维哥大学的共同作者关注加勒比海岛屿链,该岛屿从北部的巴哈马群岛到南部的特立尼达和多巴哥,一个高地区社会经济多样性,包括对珊瑚礁的经济依赖的重要差异。

我们发现,当珊瑚礁漂白时,这些大型的老珊瑚放下了应力带或一层致密的碳酸钙,这是构成珊瑚结构的类似物质。这些带在CT扫描中清晰可见,并且对应伴随着历史的热浪,科恩说。贾维斯过去漂白事件的记忆被锁定在这些珊瑚中

他们可以告诉我们已经发生了什么,即使我们不在那里为自己看到它。贾维斯每四到七年经历一次高于平均水平的温度,可追溯到几十年甚至几百年。该团队发现,每次热浪,珊瑚礁都经历了严重的漂白,但似乎每次都很快就会反弹。

根据他们的样本,该小组认为珊瑚礁恢复的一个主要原因是附近的海流。海底的地形,加上表面上的风力,从深处带来了寒冷,营养丰富的水。这种上升流为珊瑚礁周围的一系列鱼类和其他水生生物提供食物,这反过来又会消耗掉与珊瑚竞争的草藻。在这个过程中,他们为新的,年轻的珊瑚息肉留下了空间,最终定居下来。这些珊瑚礁具有弹性,可多次漂白和回收,美国国家科学基金会海洋科学部项目主任Dan Thornhill说。但2015 - 2016年的漂白活动特别严重,因此该岛正在向我们提供有关世界上一些最具弹性的珊瑚在面临严重漂白压力时如何发展的新见解。巴克利说,了解像贾维斯这样的珊瑚礁如何在大面积漂白后能够恢复,对于了解其他珊瑚礁生态系统如何在未来重新生长至关重要。

但2015年的超级厄尔尼诺使得贾维斯的热度比以往任何时候都高,而随之而来的漂白是有史以来最糟糕的。95%的岛屿珊瑚死亡。对我们来说,最重要的问题是珊瑚礁是否会在这段时间内反弹,巴克利说。即使像贾维斯这样的珊瑚礁在过去已经重新生长,但它们可能无法恢复。在未来几年内发生的事情将真正帮助我们了解严重的漂白现象。尽管如此,她仍然保持乐观的态度。在2015年的漂白活动之后很容易看到像贾维斯这样的地方并感到沮丧。但是我们从核心样本中得到的历史记录表明我们并不是没有希望。贾维斯只是一个例子:尽管我们看到了在世界范围内加速漂白和死亡,我们有一个狭窄的窗口来解决气候变化对珊瑚的影响。一些珊瑚礁可能能够通过巨大的压力事件持续存在。

美国国家海洋和大气管理局的珊瑚礁观察项目负责人马克埃金说:看到塑料的影响如此严重,真是令人震惊!虽然埃金没有参与最近的研究,但他与其他几位作者进行了合作。他说:问题远比我们意识到的更严重!

这些结论是基于对珊瑚礁的全面监测,并提供更精确的观测,探测珊瑚礁如何随时间变化。研究人员使用了长达8年的同一个珊瑚礁区域的数千张照片的长期数据集。这些图像使用自定义软件拼接在一起,以创建生态系统的3D照片马赛克

珊瑚的虚拟表示。该技术由100岛挑战团队开发,该团队由海洋生态学家和工程师组成,他们使用最新技术监测世界各地的珊瑚礁。

这种成像提供了一种在虚拟世界中回归环境的方式,伍兹霍尔海洋研究所的主要作者和博士后迈克福克斯说,他以博士的身份完成了这项研究。斯克里普斯的学生。这使我们能够将珊瑚礁带回实验室。

研究人员将这种成像技术与新的自定义可视化软件VisCore相结合,使用户能够重新检查构成马赛克的数千张照片。VisCore为每10平方米的珊瑚礁区域拍摄了超过15,000张图像,然后处理数据以将图像转换为3D地图,用户可以在虚拟现实中潜入。

100岛挑战赛通过将一个高度跨学科的研究团队聚集在一起,创造了数据,算法和工具,现在允许科学家在实验室中实际探索珊瑚礁,从而为Viscore带来另一个层面。几乎每年的时间旅行;追踪个别殖民地的增长和衰落;并研究整个珊瑚礁的空间和时间关系。

加州大学圣地亚哥分校的计算机科学与结构工程教授Falko Kuester表示,该项目是通过将加州大学圣地亚哥分校的斯克里普斯和雅各布工程学院的研究人员聚集在一起,对该项目的深刻承诺而成为可能的。

他说:我们希望为珊瑚礁提供发言权,讲述他们的故事并让利益相关者参与保护他们。

研究人员生成的数百个视频可在YouTube上公开观看。

福克斯说:该计划为我们提供了一个独特的机会,可以重新访问我们的每次潜水,并以新的焦点检查珊瑚礁。当我们重新回到图像中时,我们意识到漂白甚至比我们记得的时候还要糟糕,因为我们实际上在礁石上潜水收集数据。

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当然,这并不能彻底解决海洋中已经存在的塑料垃圾,因为它会慢慢地退化为微观粒子。有关这些塑料垃圾对珊瑚和海洋生物的影响才刚刚开始探索。但休斯说,这项研究让一件事情变得非常清楚:我们能不能阻止人们继续向海洋里倾倒塑料垃圾?

珊瑚褪色 - 当珊瑚驱逐生活在其组织中的藻类时发生 - 通常是由异常温暖的海洋温度引起的。珊瑚是珊瑚礁生态系统的基石。如果漂白事件延长并导致足够的珊瑚死亡,整个珊瑚礁生态系统可能会严重受损。珊瑚褪色可能对沿海社区产生连锁反应,这些社区依赖珊瑚礁生态系统获益,如海鲜,旅游和海岸线保护。

当水温甚至略微上升时,生活在珊瑚细胞内的共生藻类开始产生有毒物质并被珊瑚排出。藻类通常为珊瑚提供食物和能量,以及它们鲜艳的颜色。没有它们,珊瑚似乎是漂白的白色,然后又饿死了。在他们的研究中,科恩的团队前往贾维斯岛(Jarvis

多年来塑料垃圾所能带来的环境危害已经基本为人类所熟知,但是在一些海域中,这些塑料袋所能带来的生态灾难远比在陆地上更大,海龟误吞,毒死珊瑚,摧毁脆弱的生态链只需一只小小的塑料袋。