经典论文解读：全球变暖与珊瑚的大规模持续性白化
经典论文解读：全球变暖与珊瑚的大规模持续性白化
珊瑚礁是海洋中一道美丽的风景线，但近年来，全球变暖导致的珊瑚白化现象却让这道风景线面临着前所未有的威胁。一篇发表在《自然》杂志上的经典论文，通过研究澳大利亚大堡礁的珊瑚白化现象，揭示了全球变暖与珊瑚白化之间的密切关系，为珊瑚礁的保护提供了重要的科学依据。
论文背景
珊瑚礁以其美丽和多样性闻名于世，但这个生态系统其实十分脆弱。自上世纪80年代以来，珊瑚白化现象引起了全世界的广泛关注。珊瑚白化的实质是其附着的不同颜色的共生藻类的大规模死亡脱落。珊瑚白化的可能触发因素复杂多样，包括水温改变、水质污染和过度的渔业捕捞活动等。寻找珊瑚白化大规模爆发的主导因素，对于珊瑚礁的管理和保护具有关键作用。
主要发现与结论
该研究利用卫星、航空和水下调查等手段，获取了澳大利亚大堡礁珊瑚白化较为严重区域的热应力空间分布，并评估了1998年、2010年和2016年的三次泛热带大规模白化事件过程中海水温度和珊瑚白化之间的关系。
研究发现，1998年、2002年和2016年的三次重大事件中，大堡礁珊瑚白化程度逐渐加剧。2016年调查的珊瑚礁中，未产生白化的仅占8.9%，而1998年和2002年的未白化的珊瑚礁比例分别为44.7%和42.4%。在2016年经历极端白化的珊瑚礁（>60%的珊瑚白化）比例是1998或2002年的四倍多。
为了评估海水温度对珊瑚白化的影响，研究引入了Degree heating weeks（DHWs, 单位"摄氏度×周"）指标，将海水温度与基准温度进行比较，计算一定时间内珊瑚礁所受到热应力的总和。基准温度为当地夏季的海水平均温度，测量温度高于基准则意味着对珊瑚造成了热应力影响。
研究表明，大堡礁每年约有61-63%的珊瑚遭受四周以上的热应力影响，并且其影响程度也呈逐步上升趋势，由1998年的1-8DHWs上升到8-16DHWs。研究还发现，大堡礁经历了数十年水温异常-珊瑚白化的过程，但截止目前依旧没有表现出对水温变化的适应性。在全球持续变暖的背景下，对于它们来说，也许下一次危险降临就会是致命的打击。
（a）三次珊瑚白化的地理分布热图；
（b）珊瑚白化期间海域的热应力分布；
(c) DHW与珊瑚白化概率的广义线性拟合：黑色曲线仅取DHW为自变量，蓝色和棕色曲线取DHW+叶绿素(25%，75%)为自变量，红色曲线取DHW+捕捞分区为自变量
同时，研究通过广义线性模型分别考察了DHW、DHW+叶绿素（水质指标）、DHW+捕捞分区对珊瑚白化地理足迹的影响，发现与水温相比，海水水质和捕捞行为对于珊瑚白化几乎没有影响。这一发现意味着，区域性的污染防治和渔业保护并不能真正阻止珊瑚白化的蔓延，而只有全球性共同行动以求减缓气温上升才是治本的方法。
意义与反响
该研究提供了对全球变暖和珊瑚白化现象之间关系的深刻见解，对于珊瑚礁的管理和保护具有非常重要的启示作用。研究结论强调了采取全球行动以减少未来变暖对珊瑚礁保护的必要性，指出了地方层面进行的管理和保护无法有效抵抗严重的热应力事件对珊瑚礁的破坏，需要全球层面的迅速行动来减少全球变暖的影响。
该文章发表后在国际上引起巨大反响，被《卫报》(Guardian)、《华盛顿邮报》(Washington Post)、《每日邮报》(MailOnline)和《纽约时报》(New York Times)在内的近三百个新闻媒体广泛报道，SCI他引2000余次。
本文原文来自中国科学院生态环境研究中心