新的研究预测珊瑚白化和以珊瑚为食的海星会提

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新的研究预测珊瑚白化和以珊瑚为食的海星会提

关岛大学海洋实验室的一项新研究可能帮助研究人员比目前的工具提前数月预测珊瑚白化现象,并且首次有助于预测以珊瑚为食的刺冠海星的入侵事件。这项研究发表在5月8日的《科学报告》上。

珊瑚白化和棘冠海星是珊瑚礁面临的两大干扰,而污染和过度捕捞等地方压力是干扰后恢复的两大障碍。

与其他预测工具不同的是,这项研究利用了两种主要的海洋学调节器——厄尔尼诺和太平洋十年涛动(pdo)——的相互作用,来预测海水的“暖团”和过量营养物质如何在热带西太平洋上移动,从而导致这两种破坏性事件的发生。现有的工具通常会提前两到三周发出漂白警告;然而,这个新工具将预警期延长到3到5个月。

重要的意义

预警对太平洋地区乃至其他地区的珊瑚礁管理工作具有重要意义。

“这使管理从被动转变为更积极主动,”资深作者彼得·胡克说,他是海洋实验室的海洋生物学副教授。“仅仅几周的通知并不能完成很多事情,但几个月后的白化和海星干扰事件的预测可能会给政府和其他机构更多的时间来获取供应、制定法律和建立支持网络,以确保珊瑚礁有更好的装备来应对这些力量。”

例如,它允许更多的时间来修订临时渔业法规,为清除海星筹集资金,以及采购支持这些法案所需的物资。这组作者预测,海星今年将在密克罗尼西亚东部爆发,这给科斯雷的旅游业和资源机构提供了时间,现在就可以收集供应,建立监测和迁移计划。此外,作者还可以向洋流下的其他岛屿发出警告,提醒它们警惕海星的爆发,因为已知海星会沿着盛行的洋流方向在岛屿和暗礁上蔓延。

一个悬而未决的问题

在气候变化加剧的厄尔尼诺南涛动之后,热带太平洋地区的海洋表面温度普遍高于平均水平。然而,岛屿——从帕劳到科斯雷——可能受到不同的影响。一个人可能会变白,而另一个人几乎没有经历。

这个问题促使研究人员研究厄尔尼诺与PDO相互作用的影响。这两种模式共同预测了海洋表面的最高温度,也预测了“营养羽流”的移动,这些羽流充满了被称为“叶绿素a”的物质,环绕太平洋,吸引了浮游生物,并导致刺冠海星爆发,对珊瑚造成严重破坏。海洋表面温度和营养物质羽流已经被卫星绘制了很多年;然而,预测它们的未来一直是一个挑战。

基于几十年数据的预测

研究人员分析了1980年的海洋温度和1998年的生物数据,包括密克罗尼西亚主要岛屿上的82个调查地点的珊瑚覆盖和叶绿素a羽,以追踪这两个周期的相互作用对它们的影响。

利用这些观测数据,他们建立了能够精确预测海洋表面温度和养分的模型。从1980年到现在,这些模型解释了77%的海洋温度变化和55%的叶绿素a浓度变化,两者都支持强烈的预测。

“我们首次深入了解了PDO和厄尔尼诺周期如何预测海洋表面温度、叶绿素a浓度以及整个热带北太平洋珊瑚覆盖的变化,”作者说。“这些结果可以转移到其他海洋地区,以帮助预测更大规模的珊瑚礁状况。”