海洋中的绿洲
散布在南北纬30度热带和亚热带浅水区的珊瑚礁是天然界最壮不雅、最奇奥的“缔造”之一。
珊瑚礁的斑斓在于它的颜色和多样性。珊瑚是由珊瑚虫构成的， 还有各类各样的奇异的海洋动物， 它们在珊瑚四周游动、爬行和滑行。它是许多动动物的家园。据说世界上50万种海洋动物中有四分之一生活在珊瑚礁水域。此外， 一些生活在海洋中的鱼类将操纵珊瑚礁做为产卵和饲养幼鱼的场合。
世界上更大最斑斓的珊瑚礁是澳大利亚的大堡礁。它北起托瑞海峡， 南至弗雷泽岛附近， 全长2000多公里。北面不到2公里， 南面150多公里。由2900多个岛礁构成， 总面积20.77万平方公里。那个庞大的“工程”的建立者竟然是曲径只要几毫米的腔肠动物——珊瑚虫。
属于海洋无脊椎动物的珊瑚在珊瑚群外表只要几毫米的薄层， 但各类造礁珊瑚和其他造礁生物不竭排泄和积累的碳酸盐骨骼， 最末构成厚度可达千米、长度可达2000千米的碳酸盐构造， 那是地球外表任何其他生物都难以匹敌的。
珊瑚虫之所以可以不竭大量繁衍， 和排泄石灰量骨骼， 其法门在于珊瑚虫与庞大数量的单细胞动物虫黄藻互利共生：珊瑚为虫黄藻供给栖身之所；黄藻操纵珊瑚的代谢产品停止光合感化， 合成有机物， 进而加速有机碳轮回与钙离子沉淀构成珊瑚的“骨骼”。一些有机物以黏液的形式被排泄到黄藻体内， 成为其他海洋小生物保存的营养物量。能够说， 海洋丰硕的生态系统是在珊瑚虫的根底上构成的。
除了为珊瑚虫供给营养和构成珊瑚“骨骼”外， 虫黄藻还为珊瑚供给多彩的颜色。因为虫黄藻自己含有多种色素， 在一般水温前提下， 它们老是与珊瑚共存， 因而带给珊瑚以蓝色、红色或黄色的斑斓颜色。
珊瑚礁对沿海居民有严重感化， 它们不只能够抵御风波侵袭海岸， 并且为人类供给海洋水产物、海洋新药质料。
不幸的是， 近20年来报酬因素所引起的热带海岸大规模开发、过度捕捞海产、水体污染以及全球天气变革等因素， 使得许多珊瑚礁遭到严峻毁坏， 面对绝境。
消逝的珊瑚礁早在上世纪90年代， 人们就发现珊瑚礁正履历着越来越明显的大规模变革， 但究其原因， 尤其是在评价全球天气变革对珊瑚礁的影响方面， 还存在许多争论。1994年， 由15名研究天气变革对珊瑚礁影响的专家构成的专家组也颁发陈述说， 珊瑚礁保存的次要压力来自人类活动， 天气变革对珊瑚礁的威胁还很远。
1997年年中至1998岁尾， 全球范畴内呈现了40多年来更大规模的石珊瑚（及软珊瑚、砗磲、海绵等）白化现象（因为珊瑚中共生虫黄藻的丧失， 珊瑚虫呈通明形态， 闪现出珊瑚白色的骨骼）和灭亡事务， 包罗水深40米的珊瑚和生长1000年的珊瑚（有人据此判断）印度洋珊瑚礁的流失率高达50%， 浅水区和分收状珊瑚受害尤其严峻。
在此之前， 人们起头存眷天气变革。早在1998年就呈现了全球更高气暖和最强的厄尔尼诺-拉尼诺现象， 招致昔时海表温度异常升高。珊瑚礁的白化事务和高温发作的时间如斯巧合， 以致于我们不能不思虑它们之间能否有一定的联络。因而， 天气变革确实影响珊瑚礁的概念才逐步被研究人员所承受。
若是说1998年的大规模珊瑚白化灭亡只是一次不测， 以至是千年一遇的极端事务， 那么近年来各海域频繁发作的珊瑚白化事务已经给人们敲响了警钟。2015年夏日， 加勒比海珊瑚礁区再次发作异常高暖和大规模珊瑚白化事务。超越50%的珊瑚白化发作在珊瑚礁区， 此中一半很快灭亡。世界其他地域也发作过珊瑚礁的白化现象。并且， 跟着全球天气变暖的开展， 1998年和2015年的珊瑚白化事务越来越频繁， 漂白水平也越来越严峻。一系列证据表白， 全球变暖已被认为是将来珊瑚礁面对的更大威胁。
虽然人类活动也会对珊瑚礁产生倒霉影响， 但那种影响远远比不上天气变革对珊瑚礁的影响水平。按照全球珊瑚礁监测收集(GCRMN)2000年的统计陈述， 1998年的白化事务招致全球珊瑚礁丧失16％(固然部门白化的珊瑚礁在随后的时间内得到差别水平的恢复。
致命的温度全球天气变革对珊瑚礁的影响包罗温室气体增加引起的海水全球变暖、海洋酸化、海平面上升以及风暴频次和强度的增加， 此中前两个因素影响更大。那是因为造礁珊瑚属于热带群落， 温度是它们极其重要的生态因子。生长区海水温度18-29℃， 最适温度18-20℃， 16-17℃， 珊瑚停行进食， 13℃为致死温度。温渡过高或过低都倒霉于造礁珊瑚的生长或保存。
成果表白， 全球变暖对珊瑚礁的影响次要表示在两个方面：因为冬季低温上升， 寒潮频次降低， 高纬度地域造礁珊瑚生长前提得到改善， 以至呈现向高纬度扩张的趋向， 例如， 我国雷州半岛西南部热带北缘华南大陆独一的珊瑚礁区， 近10余年来呈现珊瑚天然恢复过程， 另一方面， 因为夏日海表温度异常升高， 招致共生虫黄藻逸出和珊瑚礁白化、灭亡事务增加， 情况加剧。珊瑚白化代表珊瑚面临海表温度异常升高档情况压力的立即反响， 珊瑚白化也是珊瑚礁在全球变暖冲击下， 最早表示出来的征兆。。
失去共生藻的白化珊瑚将无法再从共生藻光合感化的产品获得赖以维持生命最重要的能量， 因而无法保存下去。招致珊瑚白化的温度临界值是表层水温超越本地夏日更高温1℃， 大致在30℃摆布， 低纬度海区略高， 较高纬度海区略低。考虑到上个世纪人类活动招致的大气温室气体增加已经招致全球空中均匀气温升高约0.6℃， 热带珊瑚礁区水温上升约0.5℃， 估计全球均匀地表温度在1990～2100年期间增加1.4～5.8℃。即便如今停行所有温室气体排放， 本世纪末全球均匀地表温度几乎必定至少还会上升1℃， 珊瑚白化一定会愈加频繁和严峻。若是全球均匀气温上升2℃以上， 估计两次白化之间， 珊瑚将没有足够的恢复时间， 珊瑚礁将在世界许多浅海区消逝。
那意味着， 若是没有强有力的全球天气政策， 估计本世纪束珊瑚礁会不成制止地成为因全球天气变革而消逝的第一个生态系统。
全球变暖对珊瑚礁影响的严峻性还在于， 珊瑚及其共生藻对全球变暖的适应性遗传变革无法连结与天气变革同步。过去， 有科学家认为， 珊瑚虫可能存在通过改动共生藻组合(不耐热的c型酿成较耐热的D型)以忍耐和跟上将来海温升高的适应性机造。
但科学家发现， 受海温升高严峻影响而白化和灭亡的礁区的珊瑚， 包罗较多耐热的D型共生虫黄藻， 而且在严重白化事务前后， 他们也没有不雅测到珊瑚与虫黄藻伙伴关系的耐久性变革。近20年来的不雅测记录表白， 珊瑚热压力临界值相对不变， 并没有随气温升高而向上挪动。退一步说， 即便那种适应性确实存在， 其遗传变革的速度也仍然赶不上白化事务的发作频次。
全球天气变革对珊瑚礁的影响还通过海洋酸化表现出来。所谓海洋酸化， 即全球大气C02浓度增加招致表层海水酸化(更准确地说， 是海洋的微碱形态削弱)和海洋碳酸盐系统改动。那一过程会严峻影响珊瑚礁等海洋钙量生物的钙化过程。如今表层海水全球均匀酸碱度(pH)已经比工业革命前降低了0.1单元， 估计在将来40～50年内表层海洋的C02程度将到达工业化前程度的两倍(560ppm)， 海水pH将再降低0.2单元。表层海水中CO：浓度和氢离子浓度的增加， 将招致海水消融的碳酸氢盐增加和碳酸盐削减。
海水中消融的CO：和碳酸氢盐可以用于光合感化， 有利于海草和一些海洋藻。然而， 碳酸盐离子浓度削减会降低许多造礁生物构成碳酸钙骨骼的才能。科学家预测， 几乎所有热带和冷水珊瑚的钙化率到2050年城市降低20％～50％。极端_前提下某些种珊瑚将完全丧失骨骼， 它们不克不及建礁或为珊瑚礁供给办事。有证据显示， 目前珊瑚的生长率已经比工业革命前降低15％， 原因可能与海洋酸化、海洋升温或其他因素有关。
钙化率降低会招致珊瑚生长减缓， 珊瑚骨骼构成速度变慢， 削弱其抵御侵蚀、风暴毁坏和敌害损害的才能。最末珊瑚礁将由净建造改变为净失去， 通过礁体建造“跟上”预期的海平面上升的生物地貌功用也因而而削弱或失去。
美国海洋与大气局(NOAA)的卫星监测提醒， 热带海洋近10年正以更快的速度变暖， 估计仅仅剩下8～10年时间改变潮水， 因为大气CO， 到达450ppm， 海水将变得更酸， 挽救珊瑚礁的勤奋也会变得十分困难。
目前， 人们对天气变革所致珊瑚礁的变革方面仍有许多不清晰的处所， 好比， 研究人员发现一些珊瑚礁生物突然消逝， 如荷属安第列斯群岛一种五彩缤纷的棘皮动物海百合、
佛罗里迭角的棘皮动物海蛇尾、
西澳大利亚珊瑚礁的海蛇等不见了。
人们思疑那些动物相当于矿工在井下检测瓦斯的金丝雀或陆地的青蛙， 它们可能具有预示天气变革招致更多物种灭绝降临的警示意义。
庇护珊瑚礁的竞赛20世纪90年代以来， 为庇护珊瑚礁， 避免其成为地球上第一个消逝的生态系统， 列国都开展了一系列的庇护动作。美国方案到2025年珊瑚礁完全庇护区面积到达庇护区面积的20％。澳大利亚把大堡礁庇护区内的完全庇护区面积从1981年的5％扩大到33％……
2018年7月， 在美国佛罗里达举行的第11届国际珊瑚礁研讨会上， 3500名科学家和办理者提出， 为限造天气变革对珊瑚礁的倒霉影响， 列国必需采纳一致动作， 削减温室气体排放， 制止大气中二氧化碳浓度超越450-500ppm， 削减水量污染、有害捕捞和生境毁坏等人类活动的动态影响， 勤奋进步和连结珊瑚礁的恢复力， 加强珊瑚礁在天气变革压力下的保存才能， 为珊瑚礁博得应对天气变革的重要恢复时间；同时， 加大研究力度和财务投入， 如在严峻白化事务期间， 对珊瑚礁区域停止庇护。
1989年， 一些科学家指出， 珊瑚礁等热带浅水生态系统的将来“取决于两种速度之间合作的成果”：一是热带浅水生态系统不竭加速衰退和消逝的速度；另一个是人们开展生态学和社会学上完美的海岸带办理形式和关于生物庇护价值的有效的公家教育的速度”。
几十年过去了， 竞赛仍在继续。
