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Science:大堡礁热耐受性预计会严重减损

摘要 : 2016年4月13日,国际顶尖学术期刊《Science》杂志上在线发表澳大利亚詹姆斯库克大学学者Tracy D. Ainsworth的一篇研究论文,研究论文揭示了大堡礁(GBR)内的珊瑚已经发展出了一种耐热机制来适应海洋表面温度的急剧上升。

 2016年4月13日,国际顶尖学术期刊《Science》杂志上在线发表澳大利亚詹姆斯库克大学学者Tracy D. Ainsworth的一篇研究论文,研究论文揭示了大堡礁(GBR)内的珊瑚已经发展出了一种耐热机制来适应海洋表面温度的急剧上升。

大堡礁(GBR)内的珊瑚已经发展出了一种耐热机制来适应海洋表面温度的急剧上升,但在不久的将来,海洋表面温度的少至0.5°C的增加可能会导致这一保护机制的丧失。这些结果提示,珊瑚白化的发生会在未来几十年中急剧增加。为了最佳的健康和成长,珊瑚会与一种与居住在珊瑚结构内的被称作鞭毛藻类样的藻类物种建立共生关系。珊瑚白化表明这一互利共生关系丧失——在受到热应激时,珊瑚中的鞭毛藻被逐出,而珊瑚则变得无色。为了更多地了解白化的温度阈值,Tracy Ainsworth等人对GBR长达27年的基于卫星的海面温度记录进行了分析并确认了372个可引起白化的热应激事件。他们为每个区域确立了作为基线的最大月平均(MMM)温度,并将白化阈值定为比MMM高2°C。作者们发现,当海面温度再次降低之前(“保护性场景”)该温度上升至恰好低于该阈值时,它会增加珊瑚对随后温度升至该阈值温度之上时的热耐受,导致珊瑚白化和珊瑚细胞死亡减少。相反,那些没有预应激或恢复期的珊瑚在经历温度升高至阈值之上时更可能会经历白化。在保护性场景下的珊瑚基因表达谱与局部细胞死亡水平较低相关,暗示有一种基础热耐受机制。作者们接着基于历史温度记录模拟了珊瑚对未来温度的反应。他们预测,在海面温度比现在高出约0.5°C时,那些迄今为止只经历了保护性场景的大多数珊瑚将会开始经历单次或反复的白化事件——基于历史上的气温变暖机率,这种情况预计会在40年内发生。尽管75%的GBR目前处于保护性场景之中,但如果海洋表面温度增加2°C(按照目前气温暖化的轨迹这种情况会在2100年发生),得益于保护性场景的珊瑚比例会下降约三分之二——至仅仅22%,这意味着未来的热应激事件将变得对珊瑚礁更具致命性杀伤力。

coral-bleaching

原文链接:

Climate change disables coral bleaching protection on the Great Barrier Reef

原文摘要:

Coral bleaching events threaten the sustainability of the Great Barrier Reef (GBR). Here we show that bleaching events of the past three decades have been mitigated by induced thermal tolerance of reef-building corals, and this protective mechanism is likely to be lost under near-future climate change scenarios. We show that 75% of past thermal stress events have been characterized by a temperature trajectory that subjects corals to a protective, sub-bleaching stress, before reaching temperatures that cause bleaching. Such conditions confer thermal tolerance, decreasing coral cell mortality and symbiont loss during bleaching by over 50%. We find that near-future increases in local temperature of as little as 0.5°C result in this protective mechanism being lost, which may increase the rate of degradation of the GBR.

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