2024年海洋热浪，对大堡礁的威胁和气候变化的影响

近年来，海洋温度达到创纪录水平，对全球海洋生态系统构成严重威胁。最脆弱的生态系统之一是澳大利亚的大堡礁 (GBR)，它是地球上最多样化和最有价值的海洋环境之一。一项新研究表明，2017 年至 2024 年在珊瑚海观测到的海洋极端温度是过去 400 年来最高的。这种令人不安的趋势不仅威胁着珊瑚礁本身的健康，也威胁着依赖它的更广泛的海洋生物多样性。

海洋热量及其对大堡礁的影响

研究发现2024 年、2017 年和 2020 年 1 月至 3 月珊瑚海的极端高温是过去 400 年来有记录以来的最高温。这些极端高温事件是通过海面温度异常来衡量的，与大堡礁 (GBR) 珊瑚白化事件的增加直接相关。如此高温的持续存在正变得越来越成问题，因为大堡礁和许多珊瑚生态系统一样，对温度波动高度敏感。

海洋变暖，尤其是珊瑚海等地区的变暖，是自然变化和人类引起的气候变化共同造成的。这些极端温度峰值主要是由人类对气候系统的影响造成的，而化石燃料排放是主要驱动因素。这些不断上升的温度对大堡礁产生了毁灭性的影响，引发了一系列环境压力因素，包括珊瑚白化、疾病爆发和珊瑚招募减少。

珊瑚白化是指珊瑚组织内共生的藻类，即虫黄藻，因水温过高而脱落。脱落会导致珊瑚褪色，如果时间过长，可能会导致珊瑚死亡。过去七年来，大堡礁已经经历了四次严重的珊瑚白化事件，最显著的一次是在 2016 年、2017 年、2020 年和 2024 年。这种现象大大减少了浅水珊瑚礁，一些地区的珊瑚覆盖率甚至下降了 50%。

高温造成的热应力还受到其他因素的影响，例如紫外线辐射增加和海洋酸化。这些累积的压力因素削弱了珊瑚物种的恢复力，使它们更容易受到疾病爆发的影响。美国国家海洋和大气管理局海洋局的一份报告强调，水温升高还会导致珊瑚疾病的患病率增加，这进一步阻碍了珊瑚礁从白化事件中恢复的能力。

气候变化与海洋变暖之间的联系

珊瑚海及其他海域海面温度 (SST) 的上升是气候变化的直接后果。据大堡礁基金会称，导致这些温度上升的主要因素是大气中温室气体的积累，尤其是二氧化碳 (CO₂)。随着二氧化碳浓度的上升，地球气候变暖，进而导致海洋吸收更多热量。这种反馈回路导致过去几十年来海洋温度迅速上升，对大堡礁等海洋生态系统造成严重后果。

美国宇航局地球观测站还强调，目前的海洋变暖速度在地质记录中是前所未有的。海表温度的持续上升导致海洋热浪频繁且更加强烈，这对敏感的生态系统有害。这些海洋热浪被定义为长时间的异常高水温，已经变得越来越常见，并导致全球珊瑚礁持续受到热应力的影响。

除了珊瑚礁，海洋变暖对海洋生物多样性的影响更为广泛。海水变暖迫使许多海洋物种迁徙到较冷的地区，破坏了海洋生态系统微妙的平衡。正如美国国家海洋和大气管理局海洋局所解释的那样，这种转变往往会导致资源竞争加剧，因为来自不同生物群落的物种会重叠起来寻找新的栖息地。这种破坏不仅影响珊瑚礁，还影响许多依赖这些生态系统获取食物、庇护所和繁殖地的物种。

大堡礁是 9,000 多种海洋生物的家园，是一个特别脆弱的生态系统。许多物种，包括鱼类、软体动物和海洋哺乳动物，都依赖珊瑚礁生存。随着气温升高，大堡礁维持其丰富生物多样性的能力越来越受到损害。对于那些高度适应珊瑚礁独特环境条件的物种来说尤其如此，例如濒临灭绝的儒艮和各种海龟物种。

正在进行的白化事件

2016 年至 2024 年是大堡礁前所未有的珊瑚白化事件之一。第一次重大事件发生在 2016 年，这是大堡礁有史以来最大的白化范围。然而，接下来的几年，特别是 2017 年和 2020 年，也出现了大面积的白化，其中 2020 年的白化尤为严重。到 2024 年，大堡礁再次受到威胁，许多地区的珊瑚覆盖率持续下降。

2024 年，澳大利亚海洋科学研究所的科学家发表了一项研究，该研究发现，反复发生的白化事件现在发生的频率如此之高，以至于它们几乎每年都会发生一次。这对珊瑚礁来说是一个严峻的挑战，因为珊瑚需要时间在两次白化事件之间恢复。由于海洋温度持续上升，这些事件发生的频率不断增加，降低了恢复的机会，削弱了珊瑚礁的整体恢复力。

按照目前海洋变暖的轨迹，大堡礁未来很有可能每年都会发生珊瑚白化。如果不采取重大措施减少温室气体排放，大堡礁可能会达到无法从热应力中恢复的地步。研究警告称，大堡礁的持续退化可能会导致“转向另一种状态”，即珊瑚礁不再是主要的生态系统。这将从根本上改变珊瑚礁的结构，并对依赖它的整个海洋生态系统产生深远影响。

新的研究发现

一项新的研究，结合了历史数据分析和气候建模​​科学家利用珊瑚骨骼核心重建了海面温度( SST ) ，这为过去极端温度提供了证据他们还分析了现代气温记录，并将其与1900 年之前的数据进行比较，揭示了令人担忧的趋势，凸显了气候变化对海洋生态系统的重大影响。

研究发现，2024 年 1 月至 3 月期间，大堡礁附近的珊瑚海的海洋温度达到400 年来的最高水平。海面温度 (SST) 的上升主要归因于气候变化和海洋热浪。这些极端高温条件与自 2016 年以来对大堡礁影响日益严重的大规模珊瑚白化事件有关， 2024 年的情况尤为严重。

研究强调，这些海洋极端高温不仅仅是自然现象。它们在很大程度上是由人类引起的气候变化，特别是二氧化碳等温室气体的增加所驱动。这些排放物正在使大气和海洋变暖，使热浪更加频繁、强烈和持久。这种人为影响加剧了自然变化，并导致了前所未有的珊瑚压力。

近年来极端的海表温度引发了多次大规模珊瑚白化事件。自 2016 年以来，大堡礁经历了四次大规模白化事件，最严重的事件发生在 2020 年和 2024 年。珊瑚白化是由于热应力导致珊瑚排出共生藻类，这些藻类为珊瑚提供营养并赋予它们鲜艳的色彩。没有这些藻类，珊瑚更容易患病，无法有效生长或繁殖。白化频率的增加正在损害大堡礁的生态健康。

如果目前的趋势持续下去，大堡礁可能面临近乎每年一次的珊瑚白化事件。这些反复的压力事件可能导致珊瑚礁的永久性消失，尤其是对温度变化最敏感的浅礁。珊瑚生态系统的持续退化可能会对生物多样性、当地经济和与大堡礁相关的土著文化产生深远影响。

采取气候行动的必要性

解决大堡礁危机的最紧迫方法是紧急减少温室气体排放，特别是二氧化碳。科学家和环保人士一致认为，海洋变暖的主要原因是人类引起的气候变化。根据国际气候变化专门委员会(IPCC) 的说法，必须立即大幅减少排放量，以将全球变暖限制在比工业化前水平高 1.5°C 的范围内，这是避免气候变化最灾难性影响的阈值。

为了保护大堡礁和其他珊瑚礁生态系统，全球努力必须集中在减少碳排放、向可再生能源转型以及实施促进碳封存的政策上。此外，解决森林砍伐问题和推广可持续农业实践是应对气候变化根源的关键步骤。美国国家海洋和大气管理局和地球观测站都强调需要国际合作来实现这些气候目标并防止进一步变暖。

虽然减缓气候变化至关重要，但短期内还需要做出更多努力来保护和恢复珊瑚礁。最有效的策略之一是建立海洋保护区 (MPA)，限制人类活动并为珊瑚礁提供安全的避难所。澳大利亚政府与保护组织合作，将大堡礁的部分地区指定为 MPA，这在帮助珊瑚礁从压力中恢复方面显示出希望。然而，当海洋温度继续不受控制地上升时，这些 MPA 的有效性就会降低。

人们还探索了珊瑚礁修复项目，例如珊瑚养殖和珊瑚移植，作为帮助退化的珊瑚礁恢复的方法。虽然这些方法显示出一些希望，但它们不能替代解决问题的根源——气候变化。大堡礁基金会表示，修复工作必须与全球应对气候变化的行动相结合，才能确保长期成功。

思考

海洋酸化和气温升高如何影响珊瑚钙化率和整体珊瑚礁健康？由海面温度（SST）上升引起的海洋热浪如何影响更广泛的海洋生态系统，包括渔业、生物多样性和食物网？

大堡礁或全球范围内是否有区域可以作为避难所，让珊瑚和海洋生态系统能够在未来极端气候中生存？

参考文献：Benjamin J. Henley, Helen V. McGregor, Andrew D. King, Ove Hoegh-Guldberg, Ariella K. Arzey, David J. Karoly, Janice M. Lough, Thomas M. DeCarlo & Braddock K. Linsley ，Highest ocean heat in four centuries places Great Barrier Reef in danger.  Nature volume 632, pages320–326 (2024)，doi. s41586-024-07672-x

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