深入研究更深的水礁可以教会我们如何更好地保护珊瑚地平线:《欧盟研究与创新》杂志


以色列的巴伊兰大学和澳大利亚的昆士兰大学的海洋生态学家埃亚尔博士说:“变化是巨大的。” “ 2004年,我第一次去大堡礁……当您俯冲而下,看到这种珊瑚褪色时,那真是太疯狂了。 您会看到所有以前看到的五彩斑and的鱼礁,所有的鱼都被漂白和变白了……这就像一个墓地。

近年来,一个主要的环境难题是如何减轻气候变化,污染和其他人类影响对珊瑚礁的破坏性影响-已经造成了巨大损失,而且令人震惊的预测是,现有珊瑚礁中有70%至90%可能会死于珊瑚礁。接下来的20年。

一些研究人员不仅关注仅约30米的传统清水浅礁,还关注深水和浑浊水域的栖息地–珊瑚仍然依靠光来维持藻类伙伴维持它们光合作用的环境,但水平较低。

越来越多的证据表明,这些地区可能是将来重新种植退化的珊瑚礁的关键,并且对于海洋健康而言是至关重要的生态系统。

中生的

在热带和亚热带地区的30至150米深处发现了被称为中生珊瑚生态系统(MCEs)的珊瑚礁,但在探索更容易接近的浅层珊瑚与更深海之间的研究中,人们经常会漏掉它们。

尽管这些生态系统包含大量的礁石结构,但一些研究估计,MCE占全球礁石面积的一半或更多。 较早的研究还表明,它们生活在自然波动较小或受到人为影响的栖息地的情况下,其漂白程度低于浅层珊瑚。

艾亚尔博士(Eyal Dr)领导的Mesophotic项目正在研究这些栖息地,以建立一个基础,以便不仅了解它们的近期外观,而且了解它们在未来几百年甚至数千年的前景。

他说:“我们对这些珊瑚礁了解甚少,我们真的不知道热应力,污染和物种之间的竞争对它们有何影响。” “如果人们不把珊瑚礁作为一个整体,从浅到深,他们会错过很多。”

在对红海北端埃拉特市近100种介导性珊瑚物种进行检查时,埃亚尔博士说,他的团队惊讶地发现在这两个栖息地中生活着多少种物种,其中约三分之二为已知物种在该地区的浅礁中也出现在中生区。

“如果只看浅礁,就不会看大图,而只会看冰山一角。”

以色列Bar-Ilan大学Eyal博士

这表明生殖繁殖体-在这两个栖息地之间大量转移-一部分珊瑚破裂并变成新的珊瑚。 它也支持这样的假说:在灾难性事件(例如大范围的漂白或污染)发生之后,更深的珊瑚礁可以充当避难所,并通过自然播种而使较浅的珊瑚礁重新繁殖。

确实,当研究人员移植了中生珊瑚的碎片时 大叶真叶 从50米的深度到5米的深度,三年后的存活率很高,而且有证据表明珊瑚已经适应了更高的光照水平-尽管Eyal博士对结果有所警告,因为只有成年人才被移植,而不是幼虫或幼虫。

此外,他们发现了在浅层深度稀少但在中等营养水中蓬勃发展的物种,包括 帕拉迪维亚沙门氏菌,一些环保机构认为它在世界某些地区受到威胁。 淡叶小花草最初被认为是稀有物种,是由于它在浅礁暗礁中稀少,似乎是埃拉特湾北部最丰富的物种,广泛分布于中生深度。

Eyal博士说,这样的发现可能支持将物种的目标更好地用于中性和浅礁的保护,并为海洋保护区的决策提供依据,并向公众宣传整个礁石生态系统。

他说:“在中生区,物种多样性巨大,包括通才物种和中生专家。” 如果只看浅礁,就不会看大图,而只会看冰山一角。 您需要查看所有的冰山,以验证在哪里采取行动保护整个环境。”

为了帮助全球研究人员,该团队开发了一个在线应用程序,允许用户输入与光有关的数据,以近似估算不同深度社区结构的变化,Eyal博士说,到目前为止,似乎可以很好地转化为世界其他地区。

随着时间的推移

Mesophotic还在研究珊瑚群落随着时间的变化,方法是从礁石沉积物中提取岩心,调查当环境条件发生变化时,Mesophotic带中常见的物种先前是否从浅海中迁移出来。

艾亚尔博士说:“我们正在努力核实这些过去的事件是否可以告诉我们未来将会发生的事情。”

在压力时期,中珊瑚礁可以为浅水珊瑚提供自然的庇护所。 图片来源-Gal Eyal

由于使用目前可用的设备在如此深度下取芯存在挑战,因此迄今为止的结果仅限于最后几百年且高度局部化,但他说以前有这种过渡的证据。 同时,他正在比较的过去40年的照片表明,中生珊瑚礁在最近的一段时期内变化不大。

但是,尽管这些珊瑚礁似乎显示出有望成为避难所,并且在历史上被认为是稳定的,但埃亚尔博士说,他自己的研究表明,人为干扰(例如污染)可能比浅珊瑚礁对MCE的影响要大,因为它们适应了更可预测的环境。

礁石环境千差万别造成的复杂性意味着仍有许多工作要做。 艾亚尔博士说:“您在条件上有巨大的差异……不仅在全球不同的珊瑚礁之间,而且在每个珊瑚礁环境中都有。”

其他研究人员正在研究浅层发现的浑浊的礁石环境,其特征是高水平的地面径流。 其中许多是在珊瑚三角地区发现的,该地区大致横跨西太平洋的印度尼西亚,马来西亚,菲律宾和巴布亚新几内亚附近的水域。

该地区拥有世界上最多样化的珊瑚礁栖息地,其中包含75%的已知珊瑚物种。 它也接近许多依靠珊瑚礁维持生计的巨大人口,为正在进行的人为变化提供了理想的研究场所。

进化的

根据以前对化石记录的分析,一个名为4D_REEF的项目正在研究这些系统,并假设珊瑚礁最初可能是在浑浊的水域中演化而来的,而在此类环境中的珊瑚礁可能更适合处理海洋中的干扰。

此外,研究小组和其他人的早期研究表明,由于暴露于较低的光应力下,浑浊的礁石上的漂白较少,并且他们可能会从破坏中恢复得更快,” Naturalis的项目负责人和海洋生物多样性研究人员Willem Renema博士说。荷兰莱顿的生物多样性中心。

他说:“我们在这里探索的想法是,在我们认为您可以想象的最典型的珊瑚礁中,那些高光环境在地质上(在较大的时间尺度上)是非典型的。” “在这些浑浊的珊瑚礁上我们之间存在知识鸿沟,因为很少有人真正真正地对其进行深入研究。”

一年来,大部分工作都包括对研究和方法开发的回顾,大流行导致进入珊瑚礁本身的延误。 雷内玛博士希望潜水可以在明年三月或四月开始。

4D_REEF的很大一部分涉及分析已经收集的化石,以调查以前的珊瑚栖息地是什么样子以及它们如何应对环境变化。

研究人员将目光锁定在上新世时期,介于5.3到260万年前(这一时期通常被用来作为当今气候变化的模拟条件)以及当前的全新世时期,之前是明显的人为影响。

雷内玛博士说,这也可能有助于阐明过去引起珊瑚礁的创始人物种,并可能为将来的修复项目提供思路,尽管这些研究尚无真正结果。

“(我们正在研究)这些生态系统中的动态是什么? 我们可以模拟他们对海平面变化,温度变化等的反应吗?”

对于Renema博士而言,研究不同的珊瑚环境-从中生深度的海洋到混浊水域的珊瑚-对于正确掌握如何最好地保护整个礁石环境至关重要。

他说:“你不能说我们只看五米深的线,然后就知道什么是珊瑚礁。” “我们必须了解整个系统。”

超过100米的深度不成比例。 图片信用-Horizo​​n研究生活在深水中的珊瑚,光线穿透的深度较小,可以揭示重新植入退化的浅水珊瑚礁的方法。

本文中的研究由欧盟资助。 如果您喜欢这篇文章,请考虑在社交媒体上分享。



This article – “深入研究更深的水礁可以教会我们如何更好地保护珊瑚地平线:《欧盟研究与创新》杂志
” – was originally published in Horizon, the EU Research & Innovation magazine

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