長久以來,珊瑚礁都被認為是全球暖化最早且受影響最深的生態受害者。在一篇發布於科學期刊《公共科學圖書館:氣候》(PLOS Climate)的新研究中,科學家發現,這些被認為比起其他生態系孕育更多物種的熱帶生態系的未來,可能比預期的還要來得更糟。

珊瑚礁的惡夢

氣候變遷正造成全球更頻繁地發生海洋熱浪事件。由於珊瑚已經適應於居住在特定的溫度範圍下,因此當海洋溫度過熱一段很長的時間後,珊瑚可能就會白化-也就是失去住在它們組織當中、並透過光合作用滋養它們的繽紛藻類-而最終它們可能會死亡。

隨著氣候暖化,整個熱帶地區的珊瑚的大量白化與死亡事件,已經從稀少變成時常發生的事。更頻繁的熱浪代表珊瑚需要用來復原的時間變得更短。在一份 2018 年的報告中,政府間氣候變化專門委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change)預測,若全球暖化攝氏 1.5 度,會造成世界上 70% 至 90% 的珊瑚礁消失。

現在,隨著模型足以檢視相隔一公里的珊瑚礁間的溫度差,研究團隊發現在暖化攝氏 1.5 之下,也就是若人類沒有採取急遽的行動來限制溫室氣體的排放的話,地球在 2030 年代初期預測會達到的溫度之下,世界上 99% 的珊瑚礁會經歷過於頻繁的熱浪,讓它們難以復原。

這會對數千種依靠珊瑚礁過活的物種、以及大約十億人口帶來災難,因為這些人的生活與食物供給是受惠於珊瑚礁的生物多樣性。

高溫避難所

熱浪所帶來的溫度壓力可能會影響很大地理區域中的珊瑚,像是整個北大堡礁,或是像馬爾地夫這類的群島。2015-2016 年間的海中熱浪就造成太平洋、大西洋、印度洋中的珊瑚礁大規模白化。

珊瑚是小型、像息肉般的動物,會藉由分泌碳酸鈣骨骼打造礁,形成數千個群落。珊瑚長得慢,所以它們在白化與死亡後要復原可能需要很長的時間,且會因為污染與過度捕撈而受阻。有些種類的珊瑚長得比較快,比較能夠復原得快速一點。

科學家們希望在未來,即使當周遭區域都是溫暖的,在某些珊瑚礁區的情況還是能夠確保是對珊瑚適合的溫度。這些情況會由於湧升流(upwelling),也就是將較冷的水帶到表面;或者是強勁的洋流來達成。珊瑚礁的管理者可能要以這些所謂的避難所為優先,提供珊瑚更大的機會來生存。

然而。要找到這些避難所是困難的,因為它們可能太小,且模擬海洋溫度隨時間變化的氣候模型的解析度往往不夠精細。藉由透過從衛星觀測所獲得的歷史資料,來縮減氣候模型的規模,研究團隊增加了氣候模型預測的解析度,以試著找出在未來,避難所有可能在哪裡持續維持下去。

研究人員發現,從 1986 到 2019 年,世界上 84% 的珊瑚礁提供了足夠的熱保護。這代表說珊瑚有足夠的時間來在白化事件之間復原。隨著全球暖化的溫度升至比工業前溫度高攝氏 1.5 度,只有 0.2% 的這些避難所會留下。若是暖化到達攝氏 2 度時,珊瑚礁的安全避暑港將不復存在。

另一個研究的初步發現(還未完成同行評審)似乎亦證實攝氏 1.5 度的暖化溫度對珊瑚礁所造成的災難性效果。這項研究是由美國的科學家們獨立進行,使用了不同的方法,但是是相同的氣候模型與空間解析度。

珊瑚礁的未來

全球暖化攝氏 1.5 度是全世界領導人在 2015 年簽署巴黎協定(Paris agreement)時,希望維持的下限值。然而,這個目標已經移得越來越遠。

對於珊瑚礁而言,全球暖化的溫度限值沒有一個是安全的。在全球平均溫度上升的速率持續在增加的情況下,海洋熱浪很有可能變得很頻繁,以致於世界上大部分的珊瑚礁會時常地經歷難以忍受的熱壓力。這十年來,大部分的珊瑚礁已經經歷至少一次這種事件。

不是所有的區域都會同時受熱浪襲擊,因為熱浪不是全球性的,也不是所有珊瑚都會白化。有些種類的珊瑚比起其他珊瑚更能夠應付極端的溫度,這是由於它們生長的型態、或者是在它們組織內的藻類所造成的差異。

然而,這項研究中所預測的熱浪的大小與頻率甚至可能會影響到最耐熱種類的珊瑚,且研究認為,我們這個世界可能會失去大多數的珊瑚礁生物多樣性。未來的珊瑚礁看起來可能會跟我們今日所知、既豐富多彩又多樣化的生態系統非常不一樣。

氣候變遷早就已經在使全球的珊瑚礁退化。現在我們知道,保護最後剩下的溫度避難所本身還是不夠的。在這個 10 年減少溫室氣體的排放是拯救剩下來的珊瑚礁的最佳希望。

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參考資料:

  1. Dixon, A. et al., The Conversation, (2022, February 2). Almost No Coral Reefs in The World Will Be Safe at 1.5°C Warming, Scientists Warn. ScienceAlert
  2. Dixon, A. M. et al., (2022, February 1). Future loss of local-scale thermal refugia in coral reef ecosystems. PLOS Climate. doi.org/10.1371/journal.pclm.0000004
  3. Kalmus, P. et al., (2022, January 19). Past the precipice? Projected coral habitability under global heating. Earth and Space Science Open Archive. doi.org/10.1002/essoar.10510201.1
  4. 圖片來源:https://theconversation.com/safe-havens-for-coral-reefs-will-be-almost-non-existent-at-1-5-c-of-global-warming-new-study-176084(圖:Rich Carey/Shutterstock)
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