海鸟粪便加速珊瑚生长

当海洋生物学家坎迪达·萨维奇在斐济沿海水域采集氮和其他营养物质的样本时，她被在一个马蹄形珊瑚礁上的发现震惊了：氮含量超出了图表。这是她最没有预料到的，在一个充满健康珊瑚和各种鱼类，远离通常伴随高氮水平的农业活动和受污染废水的原始环境中发现这种情况。

“起初我以为我们错误标记了样本，因为那里的营养水平远远高于斐济其他受人类活动影响更严重的地区，”新西兰奥塔哥大学的萨维奇说。为了找到答案，萨维奇想到了富含氮的粪便，这些粪便是由栖息在森林覆盖的纳梅纳岛上的大型海鸟群产生的，这个岛屿被珊瑚礁环绕。

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海鸟排泄物，或鸟粪，已知在热带海洋生态系统中具有肥料效应；它增加了食物网底层的微小浮游植物的数量，并促进鱼类生长。与肥料径流等氮源相比，鸟粪含有平衡比例的氮、磷和微量其他对生长重要的元素，如铁。虽然已知珊瑚会吸收这些鸟粪衍生的营养物质，但萨维奇想探索大量这些营养物质是否真的能使珊瑚生长得更快。

为了找出答案，萨维奇回到纳梅纳礁，调查海鸟粪便是否加速了鹿角珊瑚的生长，鹿角珊瑚以其细长的分支骨骼而闻名。她将纳梅纳标本的生长率与斐济第二大岛瓦努来雾岛以北约 15 英里处的受保护禁渔区内的鹿角珊瑚的生长率进行了比较。两个地点的环境条件相似——光照水平、温度或波浪能量之间没有显着差异——但瓦努来雾岛的海鸟相对较少。 

萨维奇从纳梅纳和瓦努来雾岛的健康鹿角珊瑚群落中采集了 36 个珊瑚碎片，然后将其中一半从纳梅纳移植到瓦努来雾岛，反之亦然。为了比较，萨维奇将剩余的碎片移植到它们最初来源的地点内。当她第二年返回时，她发现已搬迁到纳梅纳周围富含鸟粪水域的珊瑚平均生长了 15 厘米——大约是移植到瓦努来雾岛的珊瑚生长速度的四倍。与那些没有鸟粪富集物的珊瑚相比，纳梅纳的标本还含有更高数量的为珊瑚提供食物的共生藻类。虽然萨维奇预计会看到两个地点之间存在细微差异，但她说她“对这种影响的程度感到惊讶”。

萨维奇说，3 月份发表在《科学报告》上的研究结果表明，需要更好地了解陆地和海洋生态系统是如何相互作用的；这样做可能有助于管理者确定哪些珊瑚礁会对恢复和保护工作做出良好反应。例如，位于海鸟栖息地附近的珊瑚礁系统可能比营养贫乏水域的珊瑚礁系统更健壮。该研究还表明，需要将海鸟的保护——据信超过四分之一的海鸟面临某种灭绝风险——纳入珊瑚礁管理。萨维奇说：“我们需要考虑附近的陆地栖息地如何才能使海洋环境受益，而不是将它们视为独立的系统。”

悉尼科技大学的海洋生物学家大卫·萨格特说，这些发现是了解陆地和海洋如何联系在一起的重要一步。但他警告说，鸟粪提供的营养促进作用可能会对处于压力下的珊瑚产生一些负面影响。萨格特说：“重要的是，不要将这些结果解读为‘营养物质对珊瑚礁有益’。它们可能是有益的，但要适度。”萨格特没有参与萨维奇的研究。“虽然增加的氮和磷可能有助于珊瑚礁从扰动中恢复，但这种快速生长可能会使一些珊瑚更容易发生白化，”当有益的藻类从珊瑚组织中排出时，就会发生白化，只留下白色的骨骼。

萨维奇计划探索海鸟营养物质如何影响各种珊瑚健康指标，例如对白化或物理损伤的抵抗力。这些信息可能有助于更清楚地了解鸟粪中额外的营养物质如何帮助珊瑚在极端事件（如 2016 年在萨维奇为这项研究进行实地调查后袭击斐济的温斯顿飓风）后反弹。她说：“这场风暴对纳梅纳岛的森林造成了很大破坏，也可能对在那里筑巢的海鸟群落造成了破坏。”“进行一项后续研究，看看营养水平是否发生了变化，以及珊瑚礁的结果如何，这将很有趣。”