一份关于全球临界点的最新报告警告称,全球珊瑚礁正面临广泛死亡,并已触及难以恢复的临界点。与此同时,一项新发表的研究提出,在特定条件下,部分珊瑚礁的结局可能并非完全不可逆,但整体前景仍然严峻。
研究指出,珊瑚礁为热带海洋中数千种物种提供栖息地,并通过渔业与旅游业带来经济价值;同时,珊瑚礁可削弱波浪冲击,为沿海地区提供风暴潮及极端天气的天然屏障。

该研究综合了既有关于气候变化对不同珊瑚礁影响的评估,并在科学共识基础上,考察在气候变化加剧背景下珊瑚礁结构能够维持的时间与条件。研究认为,海洋变暖、酸化、变暗与缺氧等因素共同威胁珊瑚礁存续,其中海洋变暖引发的海洋热浪是导致大规模珊瑚白化的主要原因,并已推动全球珊瑚覆盖率下降。
研究解释称,珊瑚属于动物体,体内寄居共生微藻,微藻以提供糖类换取氮等营养。当海水温度过高时,珊瑚会驱逐共生微藻,导致珊瑚白化并暴露白色骨骼。与此同时,海洋酸化会削弱珊瑚通过钙化过程构建骨骼的能力,而变暖、变暗与缺氧也会进一步降低钙化水平。

珊瑚礁结构主要依靠碳酸钙累积形成,来源以珊瑚为主,也包括珊瑚藻及其他钙质海藻。研究指出,随着海洋pH值下降,生物侵蚀与溶解等过程会加速移除碳酸钙,从而削弱珊瑚礁的净生长。
在方法上,研究团队通过荟萃分析评估气候变化对珊瑚礁钙化与生物侵蚀的影响,并将结果应用于全球珊瑚礁生长数据集,以推演不同未来情景下珊瑚礁的结构变化。

研究同时指出,科学界尚未就未来珊瑚礁将由哪些生物主导构建形成一致结论。为此,研究探讨了四种可能情景:
- 以“现今极端珊瑚礁”为未来参照:这些区域已处于较高温度、更强酸化与更低氧水平,接近本世纪末预期状态,珊瑚礁以珊瑚藻和生长缓慢的耐热珊瑚为主。
- 以当前退化珊瑚礁为主导:此类珊瑚礁珊瑚覆盖率较低,海绵、海胆等生物侵蚀者占比更高。
- 珊瑚获得足以跟上低至中等温室气体排放情景的耐热性:在这些情景下,全球珊瑚损失约为36%,珊瑚礁生长仅适度下降,耐热珊瑚礁由生长较快且其共生微藻可进化耐热性的珊瑚主导。
- 通过修复实践大规模使用耐热珊瑚并扩散至其他区域:研究称,要维持净生长,修复需覆盖全球一半珊瑚礁;在缺乏修复或修复不成功的偏远地区,珊瑚覆盖率将更低,该情景被认为不太可能实现。
研究结论显示,在上述所有情景下,珊瑚礁整体都趋向“净侵蚀”,即溶解或生物侵蚀的速度超过生长速度;只有在耐热珊瑚占主导的情形下,才可能阻止这一趋势。
研究还提出,下一步需要通过全球合作整合信息,以识别哪些珊瑚礁更可能在未来存续。研究强调,目前太平洋大部分区域缺乏关键测量数据,同时缺氧与沿海变暗对珊瑚礁的影响仍不明确;对珊瑚礁生物侵蚀与溶解过程的描述也相对有限。
此外,研究指出,另一个尚未解决的问题是:当活珊瑚消失后,珊瑚礁结构还能维持多久。研究认为,需要全球范围内加快获取相关测量数据,以便在气候变化进一步加剧前,更有效地开展珊瑚礁管理与保护工作。