Science:大堡礁熱耐受性預計會嚴重減損

日期：2016-04-15 期刊：Science

DOI：10.1126/science.aac7125 作者：Tracy D. Ainsworth

2016年4月13日，國際頂尖學術期刊《Science》雜誌上在線發表澳大利亞詹姆斯庫克大學學者Tracy D. Ainsworth的一篇研究論文，研究論文揭示了大堡礁(GBR)內的珊瑚已經發展出了一種耐熱機制來適應海洋表面溫度的急劇上升。

大堡礁(GBR)內的珊瑚已經發展出了一種耐熱機制來適應海洋表面溫度的急劇上升，但在不久的將來，海洋表面溫度的少至0.5°C的增加可能會導致這一保護機制的喪失。這些結果提示，珊瑚白化的發生會在未來幾十年中急劇增加。為了最佳的健康和成長，珊瑚會與一種與居住在珊瑚結構內的被稱作鞭毛藻類樣的藻類物種建立共生關係。珊瑚白化表明這一互利共生關係喪失——在受到熱應激時，珊瑚中的鞭毛藻被逐出，而珊瑚則變得無色。為了更多地了解白化的溫度閾值，Tracy Ainsworth等人對GBR長達27年的基於衛星的海面溫度記錄進行了分析並確認了372個可引起白化的熱應激事件。他們為每個區域確立了作為基線的最大月平均(MMM)溫度，並將白化閾值定為比MMM高2°C。作者們發現，當海面溫度再次降低之前(「保護性場景」)該溫度上升至恰好低於該閾值時，它會增加珊瑚對隨後溫度升至該閾值溫度之上時的熱耐受，導致珊瑚白化和珊瑚細胞死亡減少。相反，那些沒有預應激或恢復期的珊瑚在經歷溫度升高至閾值之上時更可能會經歷白化。在保護性場景下的珊瑚基因表達譜與局部細胞死亡水平較低相關，暗示有一種基礎熱耐受機制。作者們接著基於歷史溫度記錄模擬了珊瑚對未來溫度的反應。他們預測，在海面溫度比現在高出約0.5°C時，那些迄今為止只經歷了保護性場景的大多數珊瑚將會開始經歷單次或反覆的白化事件——基於歷史上的氣溫變暖機率，這種情況預計會在40年內發生。儘管75%的GBR目前處於保護性場景之中，但如果海洋表面溫度增加2°C(按照目前氣溫暖化的軌跡這種情況會在2100年發生)，得益於保護性場景的珊瑚比例會下降約三分之二——至僅僅22%，這意味著未來的熱應激事件將變得對珊瑚礁更具致命性殺傷力。

原文鏈接：

Climate change disables coral bleaching protection on the Great Barrier Reef

原文摘要：

Coral bleaching events threaten the sustainability of the Great Barrier Reef (GBR). Here we show that bleaching events of the past three decades have been mitigated by induced thermal tolerance of reef-building corals, and this protective mechanism is likely to be lost under near-future climate change scenarios. We show that 75% of past thermal stress events have been characterized by a temperature trajectory that subjects corals to a protective, sub-bleaching stress, before reaching temperatures that cause bleaching. Such conditions confer thermal tolerance, decreasing coral cell mortality and symbiont loss during bleaching by over 50%. We find that near-future increases in local temperature of as little as 0.5°C result in this protective mechanism being lost, which may increase the rate of degradation of the GBR.

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