<p>一項新研究對全球珊瑚礁在海洋變暖情況下的氧氣損失進(jìn)行了前所未有的檢查。 在加州大學(xué)圣地亞哥分校斯克里普斯海洋學(xué)研究所的研究人員和一大批國內(nèi)外同事的帶領(lǐng)下，這項研究捕捉到了 32 個不同地點的缺氧（或低氧水平）的當(dāng)前狀態(tài)，并揭示缺氧已經(jīng)普遍存在于許多珊瑚礁中 .</p> <p>&nbsp;</p> <p>世界海洋和沿海水域的氧氣含量總體下降&mdash;&mdash;這一過程被稱為海洋脫氧&mdash;&mdash;已有詳細(xì)記錄，但對珊瑚礁缺氧的研究相對不足。 預(yù)計海洋中的氧氣流失將威脅全球海洋生態(tài)系統(tǒng)，但還需要進(jìn)行更多研究以更好地了解對熱帶珊瑚和珊瑚礁的生物影響。</p> <p>&nbsp;</p> <p>該研究于 3 月 16 日發(fā)表在《自然氣候變化》雜志上，是第一個以這種規(guī)模記錄珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)氧氣狀況的研究。</p> <p>&nbsp;</p> <p>海洋科學(xué)家 Ariel Pezner 說：&ldquo;這項研究是獨一無二的，因為我們的實驗室與許多合作者合作編制了這個全球氧氣數(shù)據(jù)集，特別關(guān)注珊瑚礁&mdash;&mdash;之前沒有人真正在全球范圍內(nèi)做過這么多數(shù)據(jù)集。&rdquo; 現(xiàn)在是佛羅里達(dá)州史密森尼海洋站的博士后研究員。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;我們驚訝地發(fā)現(xiàn)，在當(dāng)前條件下，許多珊瑚礁已經(jīng)在經(jīng)歷我們今天定義為缺氧的情況。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>這組作者發(fā)現(xiàn)，低氧水平現(xiàn)在已經(jīng)在一些珊瑚礁棲息地發(fā)生，如果海洋溫度因氣候變化而繼續(xù)變暖，預(yù)計會變得更糟。 他們還使用了四種不同氣候變化情景的模型來表明，到 2100 年，預(yù)計海洋變暖和缺氧將大大增加珊瑚礁缺氧的持續(xù)時間、強(qiáng)度和嚴(yán)重程度。</p> <p>&nbsp;</p> <p>該分析由 Pezner 領(lǐng)導(dǎo)，當(dāng)時她是斯克里普斯海洋學(xué)的博士生，在那里她與生物地球化學(xué)家 Andreas Andersson 一起在斯克里普斯沿海和開放海洋生物地球化學(xué)研究 (SCOOBY) 實驗室工作。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Pezner 及其同事使用自主傳感器數(shù)據(jù)來探索日本、夏威夷、巴拿馬、帕爾米拉、臺灣和其他地方附近海域 12 個地點的 32 個不同珊瑚礁地點的氧氣變化和缺氧暴露。 許多數(shù)據(jù)集是使用 SeapHOx 傳感器收集的，這些傳感器最初是由斯克里普斯海洋學(xué)研究員 Todd Martz 的實驗室開發(fā)的。 這些和其他自主傳感器被部署在不同的珊瑚礁棲息地，它們每 30 分鐘測量一次溫度、鹽度、pH 值和氧氣水平。</p> <p>&nbsp;</p> <p>SCOOBY 實驗室和合作伙伴收集了大部分?jǐn)?shù)據(jù)，旨在描述不同珊瑚礁環(huán)境中的海水化學(xué)和珊瑚礁新陳代謝特征。 國際合作伙伴在促進(jìn)研究物流和進(jìn)入許多研究地點方面發(fā)揮了重要作用。 幾位貢獻(xiàn)者還分享了他們自己研究的數(shù)據(jù)。 在 Scripps Oceanography，Martz Lab、Smith Lab 和 Tresguerres Lab 都為這項研究做出了重大貢獻(xiàn)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>從歷史上看，缺氧的定義是水中氧氣的一個非常具體的濃度界限&mdash;&mdash;每升氧氣少于兩毫克&mdash;&mdash;這個閾值是在 1950 年代確定的。 研究人員指出，一個通用閾值可能不適用于所有環(huán)境或所有珊瑚礁或所有生態(tài)系統(tǒng)，他們探索了四種不同缺氧閾值的可能性：弱（5 mg/L）、輕度（4 mg/L）、中度（ 3 毫克/升）和嚴(yán)重缺氧（2 毫克/升）。</p> <p>&nbsp;</p> <p>基于這些閾值，他們發(fā)現(xiàn)本研究中超過 84% 的珊瑚礁在數(shù)據(jù)收集期間的某個時間點經(jīng)歷了&ldquo;弱到中度&rdquo;缺氧，13% 的珊瑚礁經(jīng)歷了&ldquo;嚴(yán)重&rdquo;缺氧。</p> <p><br />正如研究人員所預(yù)料的那樣，由于夜間呼吸和白天光合作用，氧氣在所有地點的清晨最低，下午最高。 Pezner 說，在珊瑚礁上的初級生產(chǎn)者有陽光的白天，它們會進(jìn)行光合作用并產(chǎn)生氧氣。 但到了晚上，沒有陽光，就沒有氧氣產(chǎn)生，珊瑚礁上的一切都在呼吸&mdash;&mdash;吸入氧氣，呼出二氧化碳&mdash;&mdash;導(dǎo)致含氧量較低的環(huán)境，有時甚至?xí)萑肴毖鯛顟B(tài)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>該研究的資深作者安德森說，這是一個正常過程，但隨著海洋溫度升高，海水可以容納的氧氣減少，而生物對氧氣的需求會增加，從而加劇這種夜間缺氧。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;想象一下，你是一個習(xí)慣了海平面條件的人，然后每天晚上你都必須去落基山脈的某個地方睡覺，那里的空氣含氧量較低。 這類似于這些珊瑚在夜間和清晨經(jīng)歷缺氧時所經(jīng)歷的情況。&rdquo;安德森說。 &ldquo;而且在未來，如果這些缺氧事件的持續(xù)時間和強(qiáng)度變得更糟，那么它可能就像每天晚上都睡在珠穆朗瑪峰上一樣。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>由斯克里普斯海洋學(xué)科學(xué)家、校友和同事領(lǐng)導(dǎo)的一項新研究正在對海洋變暖下全球珊瑚礁的氧氣損失進(jìn)行前所未有的檢查。</p> <p><br />研究人員發(fā)現(xiàn)，隨著全球氣溫持續(xù)上升，海洋熱浪變得更加頻繁和嚴(yán)重，珊瑚礁的低氧條件可能會變得更加普遍。 利用氣候模型的預(yù)測，該團(tuán)隊計算出，到 2100 年，在所有變暖情景下，對這些珊瑚礁的缺氧觀測總數(shù)將增加，從一種情景下增加 13% 到 42% 到另一種情景下增加 97% 到 287% 比現(xiàn)在更極端的情況。</p> <p>&nbsp;</p> <p>研究人員表示，在不同季節(jié)和更長的時間范圍內(nèi)對珊瑚礁進(jìn)行持續(xù)和額外的氧氣測量對于建立基線條件、跟蹤潛在的缺氧事件以及更好地預(yù)測未來對珊瑚礁生態(tài)、健康和功能的影響是&ldquo;必要的&rdquo;。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;我們的珊瑚礁棲息地的基線氧氣條件差異很大，這表明&lsquo;缺氧&rsquo;的單一定義可能并不適用于所有環(huán)境。&rdquo;Pezner 說。 &ldquo;確定哪些閾值是相關(guān)的對于預(yù)測珊瑚礁在變暖和氧氣流失下可能發(fā)生的變化非常重要。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>這項研究主要由國家科學(xué)基金會資助，Pezner 的研究生研究得到國家科學(xué)基金會研究生研究獎學(xué)金和慈善教育組織 (P.E.O.) 國際學(xué)者獎的支持。</p> <p>&nbsp;</p> <p>這項研究共涉及 22 位作者，代表 14 個不同的研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)，包括加州大學(xué)圣地亞哥分校； 波多黎各大學(xué)馬亞圭斯分校； NOAA 太平洋島嶼漁業(yè)科學(xué)中心； 國立臺灣海洋大學(xué)； 佐治亞南方大學(xué)； 蒙大拿大學(xué)； 史密森尼熱帶研究所； 國立中山大學(xué)； 沖繩科學(xué)技術(shù)學(xué)院； 海洋教育協(xié)會； 蒙特利灣水族館研究所； 國立臺灣大學(xué)； 和美國地質(zhì)調(diào)查局。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點。</p> </blockquote>