我们经常听到珊瑚死亡的消息。但这究竟意味着什么?珊瑚死亡究竟意味着什么?它又预示着怎样的宏观图景? 海洋温度 通常是佛罗里达珊瑚死亡的原因。但绝大多数数据揭示了一个更深层次的故事。 佛罗里达群岛 如果不是还要应对其他一系列令人担忧的问题,它们实际上能够承受海洋变暖。这些问题包括 营养物污染尤其是来自污水的污染。这包括人类粪便以及通常倾倒到佛罗里达群岛的各种废物。事实上, 未经处理的废水 以及径流正在成为隐形杀手,削弱珊瑚,使它们更容易受到各种疾病和白化的影响。好消息是,与 气候变化这个问题我们可以在本地解决。但接下来会涉及到更复杂的部分。我们该怎么做?又该如何达成共识,共同努力解决这个问题?
珊瑚白化的复杂原因
就全球生态格局而言,高温被认为是珊瑚白化普遍接受的原因。那么,受高温影响意味着什么呢?当水温超过特定阈值时,珊瑚会排出在其组织中繁衍生息的共生藻类,导致其能量匮乏,肤色苍白。简单来说,高温对珊瑚来说是致命的。
- 美国国家海洋和大气管理局(NOAA) 估计大规模白化事件现已袭击了地球上几乎所有的珊瑚礁区域。 到 2023 年,全球超过 80% 的珊瑚礁将面临这种危险的热暴露,这正日益成为世界范围内的一个重大问题。
- 佛罗里达的珊瑚礁(从迈阿密到干龟群岛长达360英里)也不例外。这些珊瑚礁频频遭受白化、飓风以及最近的爆发式增长。 石珊瑚组织损失病(SCTLD), 科学家们称之为生态科学史上最致命的珊瑚疾病。海洋变暖似乎是唯一的罪魁祸首。然而,根据长期研究,温度并非问题的全部。
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不太可能的罪魁祸首:污水和营养物径流
| 年份/期间 | 事件/观察 | 珊瑚覆盖率(%) | 笔记 |
|---|---|---|---|
| 1970年代末 | 基线估计 | 50% | 历史调查表明,佛罗里达州的珊瑚礁约有 50% 的活珊瑚覆盖率。 |
| 1984 | Looe 键 监控开始 | 33% | 开始 30 年的研究(Lapointe 等人,海洋生物学)。 |
| 1997-1998 | 厄尔尼诺白化事件 | 25% | 佛罗里达群岛首次出现大面积白化现象。 |
| 2005 | 加勒比地区全境的白化现象 | 15% | 佛罗里达群岛经历了有记录以来最严重的白化事件之一。 |
| 2008 | 持续下降 | <6% | 洛伊礁研究记录了由于营养物污染和白化而导致的珊瑚急剧减少。 |
| 2014 | SCTLD疫情开始 | 5% | 石珊瑚组织损失病首先在佛罗里达州发现;随后迅速蔓延。 |
工作台: 佛罗里达群岛珊瑚数量下降 (资料来源: NOAA 珊瑚礁保护计划 (2023)、美国珊瑚礁现状、Lapointe, BE 等人 (2019)、佛罗里达群岛卢岛礁的营养物污染和珊瑚覆盖率下降 - 海洋生物学、Porter, JW 等人 (2001)、佛罗里达群岛珊瑚白化和死亡率模式、Eakin, CM 等人 (2010)、2005 年加勒比海地区珊瑚白化事件、佛罗里达州环境保护部 (2018)、佛罗里达州珊瑚礁区报告。) 在一项基于 30 年跟踪研究的创新研究中,发表于 海洋生物学 (Lapointe 等人,2019),对佛罗里达群岛下游的水化学和珊瑚健康状况进行了监测 洛伊礁 从到1984 2014 年。科学家发现,6 年珊瑚覆盖率已降至不到 2008%,而 33 年估计为 1984%。珊瑚覆盖率的下降不仅是由高温造成的,也是由于 氮污染 也是如此。研究人员发现,当时溶解无机氮 (DIN) 水平翻了一番,其中大部分是由于大沼泽地的排放、城市和农业径流以及佛罗里达群岛化粪池系统的崩溃造成的。随着氮含量的增加,营养平衡发生变化,导致珊瑚缺磷。这种营养不平衡破坏了珊瑚-藻类关系,使珊瑚在温度升高时比平常更容易白化。也就是说,过剩的氮就像一种加速剂:受污染水域中的珊瑚在比清洁水域更低的温度下出血。拉普安特说,这些珊瑚礁可能抵抗了一阵热应激,但随着营养污染的加入,它们就崩溃了。
污水破坏珊瑚的四个重要途径
PBS Terra制作的纪录片《如何阻止粪便杀死珊瑚(2021)》解释说,污水并非一定指人类排泄物,而是由氮、磷、病原体甚至药物等多种成分混合而成,这些物质通过陆地流入海洋。它们对佛罗里达州的珊瑚造成以下影响:
- 藻类过度生长: 过剩的营养物质会刺激浮游植物和海藻的繁殖,并通过增殖来增加数量。这些藻类会占据空间,遮蔽珊瑚群落,并在缺乏足够的食草鱼类(例如鹦嘴鱼和刺尾鱼)的情况下扼杀新生的珊瑚。藻类很快就会占据主导地位。
- 磷缺乏: 氮含量呈上升趋势,而磷含量则趋于下降。珊瑚及其共生藻类需要营养比例的平衡。当磷含量被氮含量超过时,珊瑚会面临代谢压力,更容易钙化和白化。
- 疾病爆发: 含有营养物质的水会促进有害微生物的生长。2020年发表在《美国环境科学杂志》上的一篇论文 美国国家科学院 得出的结论是,氮污染可能会增加高温胁迫下珊瑚白化的强度,并使珊瑚更容易患病。在佛罗里达州,科学家们怀疑 SCTLD 水质恶劣,进一步加剧了这一状况。
- 食草动物的减少: 污水的影响加上过度捕捞。当以营养物质为生的藻类受到食草动物的抑制时,它们就会肆意生长。这形成了一个恶性循环,珊瑚最终被藻类的过度生长所压垮。
另请阅读:气候变化导致大堡礁珊瑚出现历史性白化现象
修复污水真的能帮助佛罗里达的珊瑚吗?
简单的答案:需要地方和全球行动
修复下水道并不能解决海洋热浪问题——佛罗里达珊瑚仍会因水温升高而遭受热应激。但减少陆地污染可以消除对佛罗里达珊瑚造成严重损害的又一重要因素。清洁的水质将确保珊瑚能够承受中等程度的热应激、内源性疾病,并能从白化现象中幸存下来。没有当地民众的行动,珊瑚礁的修复工作就无法成功;没有当地民众的行动,就如同在有毒的土壤中种花:它无法生长。因此,拯救佛罗里达珊瑚礁必须包含民众的当地行动,这才能确保佛罗里达珊瑚礁的未来。另请阅读:澳大利亚大堡礁在毁灭性的大规模白化事件后,珊瑚数量创下历史新低。
政策制定者(和您)可以做什么
- 升级废水系统: 在化粪池的位置安装下水道连接,并进行更好的处理,以便在排放到环境中之前消除氮和磷。
- 减少肥料流失: 最佳做法包括农民可以使用的植被缓冲带,而城市可以限制草坪上化肥的使用。
- 保护食草动物: 通过强有力的渔业管理,鹦鹉鱼和刺尾鱼的数量可以恢复。
- 水质相关支持修复: 在解决了根本的水质问题后,珊瑚移植是有效的。
- 推动气候行动: 最后,减少温室气体对于全球珊瑚的生存仍然至关重要。
底线
佛罗里达的珊瑚正在消亡,这的确是一个令人痛心的事实:一个地区的生物多样性正遭受物种灭绝,而这不仅仅是海洋变暖造成的。卢基礁(Looe Key)30年的观测表明,污水和营养污染导致珊瑚礁变得极其脆弱,即使只是受到温和气候条件的影响,它们也很容易消亡。好消息是?与全球变暖相比,污水和径流污染问题可以在当地层面立即解决。如果佛罗里达投资建设清洁水源,其珊瑚或许能够在未来更温暖的海水中生存下来。另请阅读:11个国家联合签署开创性协议,保护具有气候适应能力的珊瑚礁
常见问题
问:气候变化对佛罗里达的珊瑚来说不重要吗?
气候变化确实至关重要,因为海洋热浪引发了珊瑚大面积白化;然而,《海洋生物学》和《美国国家科学院院刊》的研究表明,营养物污染降低了珊瑚白化的温度阈值,这意味着珊瑚死亡得更快、更频繁。这两个问题必须一并解决。
问:污水是如何到达近海珊瑚礁的?
化粪池、污水排放口和雨水径流的故障都会将氮和病原体从陆地输送到海洋。在南佛罗里达州, 大沼泽地排放 还将富含营养的水输送到珊瑚礁区。
问:如果我们解决污水问题,佛罗里达的珊瑚会恢复吗?
废水升级改造极大地提高了恢复力,尤其是在与疾病管理和食草动物保护相结合的情况下。恢复虽然缓慢,但绝对有可能,因为如果没有这些改变,修复工作很可能会失败。
问:目前正在做什么?
美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的“标志性珊瑚礁”项目正在七个地点修复珊瑚。当地政府正在逐步淘汰化粪池系统,科学家们正在测试抗生素和益生菌来治疗患病珊瑚。
问:个人可以如何帮助佛罗里达的珊瑚?
减少化肥使用,支持废水处理改善政策,尊重禁渔区,并倡导气候行动。即使是微小的地方行动,也能产生巨大的影响。

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