紅脚鰹鳥是在中印度洋查戈斯群島上安家的幾種海鳥之一,它們的糞便會進入鄰近的珊瑚礁生態系統,為珊瑚礁魚類提供養料。
《自然》官網供圖
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本報記者張夢然
珊瑚礁,眾多海洋生物繁衍棲息之地,歷史上無數生命的進化源泉,得天獨厚的科學研究寶庫,被稱為“海底森林”。但全球變暖引起的海水溫度上升,已導致珊瑚礁發生了嚴重的白化,這種破壞對其生態系統產生了致命性影響。
然而,威脅還不僅於此。英國《自然》雜誌近日以封面文章形式報導的一項生態學研究稱,珊瑚礁和周圍生態系統之間存在密切聯繫,甚至島嶼上失去控制的老鼠數量,都會讓珊瑚礁脆弱的生態系統雪上加霜。
島嶼鼠患始料未及
通常來講,在開闊大洋上捕食的海鳥,會通過鳥糞向附近島嶼輸送大量營養。這一過程聽起來髒兮兮,但其營養素非常有助於新增植物的生產力。科學家猜測其很可能會經過滲透重流回海洋,滋養著珊瑚礁群落。
此次,英國蘭卡斯特大學研究人員表明,鳥糞確實可以作為島嶼附近珊瑚礁的“養料”,但老鼠肆虐卻會嚴重破壞這種營養素來源。
他們仔細考察了位於印度洋的查戈斯群島北部環礁,環礁上棲息著鰹鳥、軍艦鳥、燕鷗、海鷗、浮鷗和鸏等鳥類。附近島嶼無人居住,但在18世紀和19世紀,老鼠曾被帶至一部分島嶼。老鼠的肆意捕食使得鳥類數量銳減,鳥糞也大幅减少。團隊發現,無鼠島的海鳥密度是鼠害島的760倍。根據鳥群密度、估算排便率和鳥糞含氮量的計算得出,鳥類在無鼠島上“釋放”的氮是鼠患島嶼的250倍。
通過量測土壤和灌木的氮同位素比值,科學家把來自大洋裏資源較豐富地區的氮和來自鳥糞的氮進行區分。結果顯示,無鼠島上來自鳥糞的氮明顯偏多,附近珊瑚礁周圍生長的海藻、濾食海綿、單皮狀海藻和魚類所含的氮也多來自鳥糞,而植食性雀鯛的生長速度也更快;生物侵蝕率和攝食活動率這兩大主要生態系統功能也分別新增了3.2倍和3.8倍。此外,無鼠島通常也更肥沃,連其周圍魚類的生物量都總體上升了48%。
白化形勢很難逆轉
毫無疑問,考慮到珊瑚礁生態系統的命運,當務之急是要消除島上鼠患,讓營養素恢復“供應”。但對於珊瑚礁來說,這卻並不能解决其全部問題。
人們早已知道,受2015年至2016年厄爾尼諾事件中的創紀錄高溫驅動,2016年發生了最嚴重的珊瑚礁白化事件,以全世界現時最大最長的珊瑚礁群——大堡礁來說,其90%以上都受到波及;而2015年6月,中國南海海平面溫度上升2℃,這一影響導致東沙環礁的溫度上升6℃,殺死了當地生存的近40%的珊瑚群落,成為過去40年裏最嚴重的一次衝擊。
更悲哀的是,去年3月,澳大利亞詹姆斯庫克大學領導的一項研究表明:珊瑚礁很難從嚴重白化事件中完全恢復。世界最大珊瑚礁系統有近三分之一的生態功能發生了變化,那些已經白化的珊瑚集羣不太可能逆轉,許多倖存下來的珊瑚群仍在緩慢死亡,即使是生長較快的珊瑚,至少也需要十年時間更新換代。
科學家們評估了1998年、2002年和2016年發生的三次重大白化事件,發現白化事件表現出明顯的地域特徵,而這主要受海水溫度模式驅動,極端高溫正是造成大規模白化事件的主要原因。隨著溫度持續上升,還有可能發生進一步白化事件,導致珊瑚礁系統徹底陷入不可恢復的境地。
這進一步說明,如果世界各國無法將全球變暖限制在不超過工業化前水准1.5℃至2℃以內,那麼人類有必要重新審視珊瑚礁生態系統崩潰的風險。
預估前景不容樂觀
西澳大利亞大學與美國伍茲霍爾海洋研究所的科學家認為,海平面短期的溫度升高現象,本身不太可能對該區域的珊瑚礁造成大範圍破壞。但是,异常高壓系統會降低風速和海面浪高,使海平面溫度變異值在原基礎上再次升高。這就是東沙環礁珊瑚群落死亡的主要原因——僅在2015年6月至7月之間的6個星期裏,東沙環礁的珊瑚就死了33%至40%。
這又一次證明,此前人們對珊瑚礁系統的前景預測可能過於樂觀。因為這些對珊瑚礁命運的描繪,都還僅僅依賴對海洋水溫升高的預估。
珊瑚礁是一項絢爛多彩的旅遊資源,一份蘊藏豐富的油氣資源,一片萬千動植物的寶貴家園,它更保護著全球的熱帶和亞熱帶海岸線。英國埃克塞特大學研究認為,如果珊瑚礁的生長率不能與預計的海平面上升速度保持同步,那麼眾多小島國可能會失去對抗洪水和侵蝕的重要保護傘。可惜的是,海洋酸化和熱量正在抑制珊瑚生長,從而使海岸線更容易受到侵蝕。
無獨有偶,今年6月,美國大自然保護協會發表的研究稱,基於洪水模型估算,若無珊瑚礁,全球每年因水灾造成的損失預計將新增一倍,達到2720億美元。換句話說,珊瑚礁既能保護海岸,又能保護“錢袋子”。
更多的相關研究仍在進行中,科學家們提交數據的同時也提交著希望,他們企盼政府在制定政策的過程中,能進一步考慮到珊瑚礁於生態環境、經濟效益甚至人類生命安全等多方面的價值,挽救這份岌岌可危的自然財富。(科技日報北京7月18日電)