当海洋生物学家尼古拉·福斯特和她的同事驾驶遥控潜水器穿梭于印度洋查戈斯群岛的珊瑚礁时,他们看到靠近水面的珊瑚色彩鲜艳。但几乎在水面以下 300 英尺处,在海洋学家所称的“暮光区”昏暗而寒冷的水域中,一些珊瑚已经变得像鬼魂一样苍白,使它们容易受到疾病和死亡的威胁。
“这不是我们期望看到的,”福斯特说,她在英国普利茅斯大学研究被称为中光层珊瑚礁的深水珊瑚生态系统。中光层珊瑚礁似乎可以缓冲海面温度升高对较高处珊瑚造成的漂白影响。但该团队 2019 年的观测结果最近发表在《自然·通讯》上,显示了有记录以来最深的漂白现象——表明类似珊瑚礁比之前认为的更脆弱。
漂白通常发生在水温升高促使珊瑚排出生活在其组织中并帮助维持其生命的彩色藻类时。尽管当福斯特和她的团队进行测量时,地表水域的水温并非异常温暖,但暮光区水域的水温接近 84 华氏度(29 摄氏度)——远高于中光层珊瑚礁茁壮成长的 68 至 75 华氏度范围。
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研究人员意识到,漂白现象与印度洋偶极子的时间相吻合,印度洋偶极子是一种类似于厄尔尼诺现象的气候模式。研究合著者、普利茅斯大学的物理海洋学家菲尔·霍斯古德说,这种现象会改变该地区的地表风和洋流。风和海浪搅动上层海洋,使其温度相对温暖且均匀。但 2019 年的偶极子加深了这种充分混合的上层;温跃层(将温暖的上层水域与寒冷的深海分隔开来的海洋层)比正常情况更深。“那些珊瑚暴露在通常在地表发现的温度下,”霍斯古德说。他补充说,研究人员过去可能因为没有深入观察而错过了类似的漂白事件。
“这一观察非常重要,”伍兹霍尔海洋研究所的珊瑚礁生态学家贡萨洛·佩雷斯-罗萨莱斯说,他研究过类似的生态系统,因为它表明其他地方的中光层珊瑚礁也可能正在漂白。例如,霍斯古德说,厄尔尼诺现象可能会导致太平洋部分地区出现类似的温跃层加深。
福斯特指出,幸运的是,这项研究中的珊瑚在 2022 年基本恢复了颜色。但每次漂白都会给珊瑚带来压力,如果持续时间过长,可能会使它们饿死。霍斯古德说,到 2023 年秋末,另一次印度洋偶极子事件已经开始加深该地区的温暖水域。他希望未来的研究能够揭示温跃层加深背后的物理过程以及这种情况可能持续多久。他说,未来的印度洋偶极子模式可能会更加严重,并指出数据表明“这些自然循环正在随着气候变化而加剧”。