摘要：珊瑚礁是地球上最丰富的生态系统之一，它不仅为无数海洋物种提供栖息地，还为沿海社区提供渔业资源、旅游业支持以及文化和经济价值。然而，随着气候变化加剧，珊瑚礁面临的威胁日益增多——热胁迫、污染以及水质变化等问题正在显著影响珊瑚礁的健康状况。近年来，全球范围内的珊瑚
本文来源：“海洋与湿地”（OceanWetlands）
珊瑚礁是地球上最丰富的生态系统之一，它不仅为无数海洋物种提供栖息地，还为沿海社区提供渔业资源、旅游业支持以及文化和经济价值。然而，随着气候变化加剧，珊瑚礁面临的威胁日益增多——热胁迫、污染以及水质变化等问题正在显著影响珊瑚礁的健康状况。近年来，全球范围内的珊瑚白化事件频繁发生，珊瑚的生长和生物量也呈下降趋势，这严重影响了珊瑚礁的生态服务功能。珊瑚礁生态系统的韧性，即其在面对环境变化时的适应和恢复能力，已经成为学界研究的热点问题。理解珊瑚在热胁迫和水质恶化等环境压力下的生长模式，以及这些压力如何相互作用，能够为珊瑚礁保护提供重要的科学依据。
2025年5月17日发表在《Scientific Reports》期刊上的一项最新研究探讨了海岸水体浊度与热胁迫对斐济造礁滨珊瑚（Porites spp.）生长的协同调控机制（Coastal seawater turbidity and thermal stress control growth of reef - building Porites spp. corals in Fiji）。这项由卡迪夫大学和佛罗里达州立大学领头开展的研究通过分析1998年至2016年间在不同环境条件下采集的孔珊瑚科的珊瑚岩芯样本，发现了珊瑚的线性增长速度与海水混浊度呈显著负相关。同时，2013~2016年的热浪事件使所有研究地点的珊瑚生长率下降了14%~30%。研究指出，水质恶化与海水升温的复合作用使得这些长寿命、近岸的硬珊瑚更加脆弱。因此，研究团队呼吁在制定沿海生态系统管理策略时，必须同时考虑这些互相作用的局部与全球环境压力因素。
本研究的核心目标是探索水体浊度（与土地使用变化密切相关）和热胁迫对斐济近岸珊瑚礁中Porites属珊瑚的影响。Porites属珊瑚广泛分布于印度-太平洋地区，它们的生长特性使其成为衡量珊瑚礁健康和生态韧性的理想对象。通过对1998年至2016年间珊瑚生长记录进行分析，研究者旨在评估热胁迫和水质因素如何共同影响珊瑚的生长，以及这些因素在不同珊瑚礁区域之间作用的差异。
为确保数据的准确性和可靠性，研究人员从斐济的多个珊瑚礁中提取了20个Porites属珊瑚的核心样本，并对其采用了珊瑚年轮分析技术。这些涵盖从1998年到2016年间的生长记录的珊瑚样本包括了多个不同环境条件下生长的珊瑚群落。研究团队测量了这些珊瑚的年生长速率，并通过对海水温度（SST）、水体浊度（Kd490）、热胁迫（度热周数DHW）、风速、降水量等环境因素进行数据分析，探讨了这些因素如何影响珊瑚的生长。具体而言，研究人员使用了线性回归分析来探讨环境变量与珊瑚年生长速率之间的关系——特别聚焦于2013至2016年期间的热胁迫事件，以检视珊瑚如何响应急剧变化的环境压力。此外，通过对五年时间间隔的数据进行分析，研究人员还评估了珊瑚生长的年际波动。
海水水体浊度与珊瑚生长之间存在显著的负相关关系是本研究的一个主要发现。随着水体浊度的增加，珊瑚的年生长速率呈现下降趋势。研究数据表明，在斐济近岸珊瑚礁中，Porites属珊瑚的生长速率在不同区域之间存在从0.78 cm/年到1.44 cm/年不等的差异，，而这一差异主要与以水体浑浊度为主的局部环境因素密切相关。较高的水体浊度通常意味着较低的光照强度，这对于珊瑚的光合作用和生长来说十分不利。珊瑚依赖共生藻类进行光合作用，而高浊度的水域会减少水中的光照，从而影响珊瑚的光合作用效率，最终导致其生长受限。然而，研究还发现，虽然水体浊度影响珊瑚生长，但在某些情况下，某些生长在浊度较高水体中的的珊瑚礁反而在热胁迫条件下表现出较强的抗性。这表明，水体浊度的影响是复杂的，其可能会因其他环境因素的调节而发生变化。
该图为斐济地图，突出显示了本研究中讨论的珊瑚礁岩心采样位置。符号代表样本数据来源（为本研究采集或从文献汇编而来） ，符号颜色标识采集样本的不同珊瑚礁。a部分展示了斐济群岛部分区域及本研究所有采样位置。土地利用情况以数字高程模型（DEM，源自SRTM，30米分辨率 ）呈现，带有山体阴影。b、c、d部分展示了有岩心覆盖区域，将DEM与土地覆盖数据、河流和集水区数据叠加显示 。这些地图使用QGIS 3.36.3制作。图例中包含岩心位置（不同年份研究标识）、土地利用类型（森林、草地等 ）、集水区、珊瑚礁、河流、小溪及集水区域标识。 图源：Samperiz, A., Sosdian, S., Hendy, E. et al. (2025)
热胁迫在海洋温度升高的情况下是导致珊瑚白化和死亡的主要因素之一，珊瑚的生长和生物量会受到显著影响。该研究还发现，在2013至2016年的热胁迫期间，所有珊瑚生长地点的线性生长速率普遍下降了14%至30%。这一下降的幅度在各个珊瑚礁之间有所不同，最显著的下降出现在苏瓦礁（25%）和南纳努岛礁（25%）。这表明热胁迫对珊瑚生长的负面影响是普遍的，并且与局部水质和温度条件密切相关。此外，研究还指出，虽然珊瑚在面对热胁迫时表现出一定的适应能力，但随着海水温度的持续升高，珊瑚的生长速率会显著下降。这一结果强调了全球气候变化对珊瑚礁健康的威胁——尤其在斐济这样的热带地区，珊瑚已经生活在它们的热耐受阈值附近，未来全球变暖可能会加剧这一问题。
该研究还进一步揭示了水质变化与热胁迫之间的复合效应，强调了“气候变化避难所”概念。尽管高浊度的水域可能对珊瑚提供一定程度的保护，即使减少光照强度的增加可能减少热应激的直接影响，但这种“气候变化避难所”的效果是有限的，尤其是当海水温度持续上升时。这表明，尽管局部环境因素（水体浊度）在一定程度上会影响珊瑚的适应能力，但热胁迫依然是珊瑚生长的主要限制因素。因此，政策应关注这些潜在的避难所区域，并为它们制定更加精准的保护措施。通过保护这些区域，减少人为压力来帮助珊瑚在未来气候变化中获得更多的恢复机会。
该图展示了各岩心的平均线性延伸率相关关系。a和b部分为原始数据，分别是1998 - 2016年岩心年线性延伸率与海水浊度（以 K_{d490} 测量 ）、海水表面温度（SST）的关系；c和d部分为1998 - 2012年期间岩心平均线性延伸率与海水浊度、海水表面温度的关系。图中不同符号代表不同珊瑚礁及研究（如Votua、Namada等 ）。误差线反映标准误差。a和c中显著关系为线性延伸率与海水浊度关系，黑线为线性回归关系线及95%置信区间；b和d中黑线提取自Lough等人2014年研究，代表大堡礁多孔螅属岩心平均数据。图源：Samperiz, A., Sosdian, S., Hendy, E. et al. (2025)
该图展示了按5年间隔划分的相关数据，包括绝对（cm/yr）和相对（%）线性延伸率、海水浊度、最大加热周度数（DHW）以及DHW超过4°C - 周数的热应激事件数量。相对线性延伸率按1998 - 2012年期间各位置平均延伸率的变化百分比计算 。分析仅包含涵盖1998 - 2016年整个时期的岩心记录。图中按Coral Coast、Namuka Reef、Nananu - i - Ra Reef、Suva Reef分区展示数据，各分区下分别呈现延伸率、相对延伸率、浊度、DHW及热应激事件数量在不同5年间隔（1998 - 2002、2003 - 2007等 ）的箱线图或柱状图情况。图源：Samperiz, A., Sosdian, S., Hendy, E. et al. (2025)
最后，研究表明，珊瑚礁的适应能力和恢复力不仅取决于全球气候变化，还与局部的环境管理密切相关。因此，南太平洋岛国应结合全球气候变化和地方性环境因素，制定具有地方特色的环境政策，即在保护珊瑚礁时，不仅要关注海洋温度的升高，还应重视水质污染、土地利用变化等局部环境压力。通过加强对水质的监测和管理，减少人为污染，尤其是减少泥沙和养分的输入，这能够在一定程度上提升珊瑚对热胁迫的抗性。因此，加强区域性合作，共享气候变化信息，推动全球气候协议的落实，同时在本地层面实施有效的土地和水质管理措施，以减少局部污染对珊瑚礁的负面影响，有利于在气候变暖的背景下挽救珊瑚群的生命。
来源：老钱的科学讲堂
