大堡礁，正在消失
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NO.1452-大堡礁危机
作者：酸奶没泡沫
校稿：猫斯图 / 编辑：养乐多
最近，澳大利亚的世界级遗产大堡礁处在前所未有的危机中——这里的珊瑚礁出现了有记录以来最广泛的珊瑚白化现象。
澳洲詹姆斯·库克大学（James Cook University）的珊瑚礁研究团队在2月、3月从空中对大堡礁区域的1000多个珊瑚礁进行了观察，结果发现了大面积的珊瑚白化现象，特别是此前未出现白化的大堡礁南部也首次出现珊瑚大规模白化。
这次白化区域又扩大了
（图片来自@CoralCoE/twitter）▼
与此同时，研究团队录得了超过30度的海水温度，而通常温度是在27℃、28℃左右。
三年前刚经历大规模珊瑚白化现象的大堡礁又不好了，这次依旧与全球气温升高有很大关系。
什么是大堡礁
大堡礁绵亘于澳大利亚的东北部海岸，在昆士兰沿岸绵延2300余千米，面积达34.4万平方公里，是世界上最大的珊瑚礁群，比新西兰南北岛还要大。
大堡礁位于澳大利亚东北海岸，是一个相当大的区域
（图片来自：shutterstock）▼
关于大堡礁的最早记载来自法国人。1768年6月6日，路易·德·布干维尔率领两艘帆船从东部抵达澳大利亚，偶然遇到了库克镇附近的布干维尔岛礁，但由于在航行中出现的一系列问题，他们沿着新几内亚的北岸向北转向亚洲，错过了澳大利亚。
不过直到两年后，国际科学界才正式发现了大堡礁的存在。
1770年，詹姆斯·库克指挥船只顺着大堡礁的一侧在海上航行，然而不久后船只触礁，团队只得停下来，并花了6周修船。正是在此期间，库克和他船上的科学家们、绘图小组得以有机会对大堡礁的礁体进行了有限却直接的观察和记录，完成了库克船队航行的一项重要科学成果。
库克敦的库克船长雕像，望向曾经船搁浅的地方
（图片来自 Danita Delmont / shutterstock）▼
其后的百年间，人们对于大堡礁的认知主要通过航行、绘制地图、完成测量任务来加深，到了20世纪后，人们对大堡礁的研究都逐渐在更为深刻的层面上展开，如对礁体的组成进行检查、调查这里生物种类的构成、研究生命体如何生活及相互作用和影响、探讨生命体对环境改变的反应等。
（图片来自@scott plume/shuterstock）▼
经过多年的考察勘测，我们终于得以对栖息在这里的生物有个大概的认知：
大堡礁由2900多个单独的珊瑚礁、大约940个岛屿和砂礁组成，生活着359种硬质珊瑚和占世界三分之一数量的软质珊瑚，是全世界海域内已发现的最大的珊瑚组成物。
珊瑚是固定位置的动物，本身的颜色常呈白色
但只有共生藻充足时才能呈现出各种颜色
（图片来自Debra James / shutterstock）▼
而珊瑚的生长则要靠珊瑚礁组织中生活着的大量共生藻类，这些藻类为珊瑚提供了养分，还让珊瑚呈现出不同色彩。珊瑚礁变白，正是由于这些藻类的脱离造成的。
藻类为珊瑚提供高达90％的能量
失去藻类后，开始白化
（图片来自@fishmonger/shutterstock）▼
除拥有大量珊瑚礁外，大堡礁还养活了上千种鱼类，数千种不同的蠕虫和甲壳类动物以及几十种鲸鱼海豚，珊瑚礁本身也为成千上万的海洋动物提供了庇护所和产卵场地。如果珊瑚礁生态系统崩溃，威胁的是大堡礁的整条生态链。
生态链是环环相扣的
这里不只是珊瑚的生存环境，这其中有大量其他生物
而这些生物和整个海洋的生态系统又息息相关
（图片来自@ looisvee /shutterstock）▼
大堡礁的存在甚至对于人类来说都是有益的。珊瑚礁可以吸收海浪和风暴潮的力量，作为一种天然屏障来确保沿海居民社区的安全，如果没有它们，我们必须大力进行高成本的海堤建造；另外，以大堡礁为代表的珊瑚礁旅游业，每年能够为带来数十亿美元的收入，并为人类并提供数千个工作岗位。
潜水爱好者必打卡之地
（图片来自@ChameleonsEye / Shutterstock.com）▼
珊瑚礁出现危机，是人与自然的双重损失。
大堡礁白化与危机
多数珊瑚体本身是透明的，当含有色素的共生藻（虫黄藻）进入珊瑚后，珊瑚组织便会呈现出五颜六色的珊瑚群聚。珊瑚与藻的共生和光合作用是珊瑚礁生存的必要条件，而由于共生藻的生长对水质、气温有特殊要求（海水温度适宜，且需要一定的盐度，以及充分的阳光进行光合作用），海水质量的下降会让共生藻从珊瑚中释放出来，导致珊瑚白化。
藻类会随着海水温度升高离开珊瑚
珊瑚就进入挨饿状态了
（图片来自@Logwo18 /Wikipedia）▼
而海水质量下降又与人类活动大有关系。随着温室气体排放的增加，海洋也从大气中吸收了越来越多的二氧化碳，导致海水温度升高、酸度上升；过多的工业污水排放则加剧了水体的富营养化，恶化水质。这种情况下，珊瑚体内共生的虫黄藻便会排出，此时色素蛋白被破坏，珊瑚显示出白色碳酸钙骨骼。
虫黄藻，一般生活在珊瑚中
可以通过光合作用赋予珊瑚颜色并为其提供食物
（图片来自@Todd C.LaJeunesse/Wikipedia）▼
另外，夏天的海温升高和紫外线辐射的增强也会引起珊瑚白化现象：研究表明海水温度仅升高一度，持续四个星期，就能够引发珊瑚白化。
模拟展示大堡礁沿岸水温与珊瑚褪色的关系
海岸附近温度较高的区域，白化会比较严重
（图片来自@Norman Kuring and Robert Simmon/wikipedia）▼
而白化之后的珊瑚也丧失了食物来源，便开始挨饿，如果珊瑚白化持续八周以上，珊瑚便面临死亡。
珊瑚漂白事件的频繁发生，也就没有恢复的时间
若再不加以保护，接下来就会是大面积的死亡
（图片来自Richard Whitcombe / shutterstock）▼
珊瑚礁出现白化并不鲜见，但它发生的频率越来越高却是不争的事实。
发生白化的频率越来越高
珊瑚已经来不及恢复了
（图片来自@ARC Centre/Flickr）▼
1988年、1998年、2002年，全球分别出现了大规模的白化危机，常常伴随厄尔尼诺现象，大堡礁也未能幸免，但那几次受到的影响相对轻微。
2016年，全球又发生珊瑚白化危机，大堡礁也不例外，白化范围主要集中在是在北部。2017年，大堡礁又出现大规模珊瑚白化，主要集中在大堡礁的中部，危及范围达1500公里。2016、17这两年的珊瑚白化现象导致大堡礁以及世界上其他区域一半的珊瑚礁死亡。
2016年的白化现象主要发生在北部
2017年蔓延到了中部地区
而2017年并不是厄尔尼诺事件造成的，只是温度的升高就造成了大规模的白化
（图片来自@CoralCoE/twitter）▼
总体来看，气候变化与水质变化使得珊瑚白化的出现频率大幅上升——从1980年代初的每27年一次到现在的每6年一次。
不过珊瑚白化并非大堡礁面临的唯一伤害，棘冠海星的啃食也是其一。
是珊瑚的天敌了
（图片来自Richard Whitcombe / shutterstock）▼
棘冠海星是生活在浅海等有珊瑚礁的水域的生物，主要食物是珊瑚，有时也会以贝类或其他海参为食，成龄的棘冠海星除了大法螺外几乎没有天敌。
1963年后，棘冠海星开始在澳大利亚大堡礁大量出现，此后在整个南太平洋蔓延，对珊瑚礁和岛屿造成威胁。其实一般来说，当棘冠海星啃食掉部分生长快速的珊瑚时，反而能使生长较慢的珊瑚有机会竞争生长，但当棘冠海星数量过多时，过度掠食却会导致珊瑚礁群的死亡。
棘冠海星和珊瑚是食物链上的邻居
保持平衡是生态的底线
（图片来自AIMS - LTMP/ Wikipedia）▼
在过去50年间，澳洲出现过三次棘冠海星“大暴发”，澳大利亚等国研究认为，棘冠海星种群爆发是适宜的水温和较低的盐度使其幼体成活率高所致，与人类活动可能有间接关系。
把伤害降到最低
通过珊瑚白化的原理和过程我们了解到，白化后的珊瑚并没有立即死去，这也为拯救珊瑚提供了空窗期。
如果在此期间，海水温度降低并且海水质量条件恢复正常，珊瑚可以从白化状态中缓慢恢复。如1998年，大堡礁的珊瑚礁有一半出现了白化状态，2002年则有60％被白化，但两次白化现象中只有约5％的珊瑚死亡，多数已经回复了原貌。且珊瑚的恢复呈现一定的规律性，如珊瑚分支的恢复比珊瑚主干更快。
温度降低并且生存条件恢复正常
珊瑚是可以从漂白中恢复的
（图片来自@Ryan McMinds/wikipedia）▼
但人们仍不能过早乐观，毕竟珊瑚的恢复得花上数十年时间，但温室气体排放却连年增长，这也间接让2016、2017年之后出现白化的大堡礁难以恢复原貌。
2016年的大堡礁大面积漂白
（图片来自@Oregon State University / Wikipedia）▼
显然，要想完全恢复大堡礁的珊瑚礁状态，最治本的方法便是大幅降低碳排放以及减少工业生产。但是这对于澳大利亚来说比较难。
总理也表示澳大利亚不需要做更多的事情来限制其温室气体排放
涂鸦什么的，无关紧要
（图片来自@Dr Rhonda Garad /twitter）▼
澳大利亚是全球最大的煤炭以及液化天然气出口国，2000年到2015年，澳大利亚的煤炭出口增加了一倍以上，液化天然气（主要成分是甲烷）出口增加了两倍，此后至2018年液化天然气出口又增加了近两倍。
煤炭生产量年年飙升，停是停不下来的▼
这就意味着澳大利亚是世界上最大的化石燃料获利国之一。而就排放量而言，澳大利亚人均碳排放在主要经济体（美、德、前欧盟28国、中、巴、印）中排行最高，总排放占全球温室气体排放量的1.3％。
面对自家的世界遗产面临危机的情况，澳大利亚也表示会尽力做出改变，在去年12月提交给教科文组织的报告中表示会尽力实现自己的减排指标，将全球平均温度升高保持在比工业化前水平高1.5°C的水平；并将会和大堡礁沿岸的昆士兰州政府确定如何通过进一步投资或行动来保护珊瑚礁。
在这种保护资源时刻，环保组织或基金会这时候的声音似乎要更大一些。
环保人士对卡迈克尔煤矿的抗议
一边是经济一边是生态
（图片来自@Wikipedia）▼
大堡礁基金会（Great Barrier Reef Foundation）一向致力于大堡礁的保护，在面对珊瑚礁白化上也有一套应对方法。
一是响应：基金会支持大堡礁海洋公园管理局等合作伙伴从空中以及水下优先对礁石进行监测，以便快速准确地评估珊瑚出现白化的状态及后果，并在必要时让环保人员潜入珊瑚附近予以监测。
研究人员每次下潜都要争分夺秒的观察记录
而在海底也处处面临着危险
（图片来自@ARC Centre/Flickr）▼
二是援助：通过减少珊瑚白化区域的其他压力源来保护它们在关键区域的存活，措施包括控制棘冠海星的爆发。
三是落实：旨在促进珊瑚礁恢复的长期灵活措施：如通过IVF（幼虫再播种）和珊瑚外植等手段来加速珊瑚的自然恢复，并继续推动一项耗资1400万澳元（约合800万美元）、为期10年的“礁岛计划（The Reef Islands Initiative）”——目的是建立气候变化保护网络以保护大堡礁。
（图片来自@大堡礁基金会）▼
礁岛计划包括在四个大堡礁岛上建立气候保护网。2018年时，计划开始实施，位于大堡礁南部的埃里奥特夫人岛（Lady Elliot Island）成为第一个岛屿选址。经过两年建设，埃利奥特夫人岛正在形成环境友好型生态度假村，并开始了一项为期7年的大规模珊瑚植被恢复计划（2018至2025年），为迁徙性筑巢海鸟和海龟创造各种栖息地 。
大规模的植被恢复和建设生态度假村提高可再生资源
让小岛成为了一千二百多种海洋生物的避难所
（图片来自Johnny Giese / shutterstock）▼
珊瑚白化也严重会导致其他的生物生存的受到威胁
（埃里奥特岛 图片来自Brian S / shutterstock）▼
2020年，圣灵降临节地区（Whitsundays）被选为第二个计划选址，该地点计划工作正在进行，并正在寻找项目经理，预计落实行动将于2020年中开始。
不只大堡礁白化，近年来越来越多极端天气事件、生物灭绝事件正提醒我们人与自然的矛盾已经发展到了白热化的地步。各国虽然已经意识到环保的必要性和紧迫性，但充满诱惑力的经济发展指标却依旧常常走在自然保护指标的前面。
死亡的珊瑚搁浅在沙滩上
当它失去颜色离开大海，是其生命的消逝也是对人类的警示
（图片来自EA Given / shutterstock）▼
或许只有当自然的反击切实鞭打到无数个个体身上，人类才能痛定思痛，真正开始修正人与自然的关系吧。
参考文献：
https://www.barrierreef.org/news/news/summer-reef-health-alert?gclid=Cj0KCQjw-Mr0BRDyARIsAKEFbedH2p2rzXmxFB8_otOzzF2KgTJVg9AI19Jt0iBKJ32f1vVUEm17-OMaAk6_EALw_wcB
https://www.barrierreef.org/what-we-do/projects/reef-islands
https://www.theguardian.com/australia-news/2020/apr/10/more-than-half-of-remote-reefs-in-coral-sea-marine-park-suffered-extreme-bleaching
https://www.vox.com/world/2020/1/8/21051756/australia-fires-climate-change-coal-politics
*本文内容为作者提供，不代表地球知识局立场
封面图片来自：shutterstock@Lotus_studio
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