珊瑚礁集體遭熱浪重創，關鍵物種功能性滅絕，20年修復難抵一次高溫
地球是一個奇蹟
環境｜美國
2023年11月29日，在美國佛羅里達州基拉戈島(Key Largo)附近一處名爲 “埃爾博礁”的海域，一條藍刺尾魚(blue tang fish)在珊瑚叢中穿梭。據一項新研究報告顯示，同年夏季發生的一場海洋熱浪，已導致佛羅里達州的兩種珊瑚物種陷入 “功能性滅絕” 狀態。｜國家地理圖片集
2023年7月，凱蒂·萊斯涅斯基(Katey Lesneski)潛入基拉戈島附近海域，前往探訪馬蹄礁——這片海域現存規模最大、狀態最健康的鹿角珊瑚(Acropora palmata)自然羣落，便坐落於此。
往常潛水時，她都會穿潛水服抵禦海水的涼意，可那天卻完全用不上——海水異常溫暖。“那海水摸上去，一點都沒有清爽的感覺，”她回憶道。
當她透過潛水面罩，凝視這片歷經數百年才形成的珊瑚礁時，眼前的景象讓人心頭一緊：每一株珊瑚都變成了慘白的顏色，珊瑚組織正一塊塊脫落。
2023年11月27日，在美國佛羅里達州基拉戈島(Key Largo)附近海域的一處珊瑚礁上，環保組織 “珊瑚修復基金會”的一名工作人員在死亡的珊瑚叢中開展工作。｜國家地理圖片集
“我眼睜睜看着珊瑚在慢慢死亡，一點點失去組織。一旦到了這個地步，就再也回天乏術了。當時我在水下，眼淚直接流進了面罩裏，”萊斯涅斯基說道。作爲佛羅里達州“標誌性珊瑚礁使命”項目的牽頭科學家，她難掩痛心，“親眼看到這一切，真的特別難受，那一刻我心裏滿是絕望。”
近期一項新研究納入了萊斯涅斯基當年夏天收集的調查數據，結果顯示：2023年的海洋熱浪，已導致佛羅里達珊瑚礁中的兩種關鍵珊瑚——摩羯鹿角珊瑚(Acropora cervicornis)與鹿角珊瑚(Acropora palmata)陷入“功能性滅絕”狀態。
這是這兩個物種在佛羅里達州首次被認定爲功能性滅絕。其實從20世紀70年代起，該地區的珊瑚就一直面臨着環境威脅。而2023年的熱浪更是雪上加霜，連續數週內，海水溫度比正常水平高出2.5攝氏度以上，最終引發了珊瑚大規模死亡。
珊瑚堪稱地球上最具“奉獻精神”的生物之一：它們爲數千種生物提供棲息之所，還能守護海岸線免受侵襲。可如今，全球珊瑚白化事件正不斷蔓延，超過80%的珊瑚礁都受到了極端海水溫度的影響。
對佛羅里達州而言，這次珊瑚滅絕事件預示着嚴重後果。珊瑚礁本是城市抵禦洪水與颶風的“天然屏障”，科學家表示，隨着珊瑚礁不斷減少，風暴潮——也就是風暴期間被推向岸邊的洪水——將會變得更加危險。
“珊瑚礁減少後，風暴潮的傳播路徑、海浪的運動軌跡、海浪破碎的位置，以及海浪撞擊海岸前能量的消耗程度，都會受到影響，”中佛羅里達大學土木、環境與建築工程系副教授托馬斯·瓦爾(Thomas Wahl)解釋道，“佛羅里達周邊的珊瑚礁只要減少，就很可能導致海岸侵蝕加劇，極端天氣引發的洪水災害也會變得更嚴重。”
珊瑚礁：抵禦風暴潮的“天然防波堤”
佛羅里達州海拔偏低，靠近海平面，這讓該州極易受到風暴潮侵襲——風暴潮能一路向內陸推進很遠，不僅會造成財產損失，還會奪走人的生命。據佛羅里達氣候中心統計，颶風導致的死亡案例中，約90%都源於風暴潮與洪水引發的溺水。
而珊瑚礁憑藉其堅硬且凹凸不平的結構，最多能抵消97%的海浪能量。“說白了，它們就像一道天然的防波堤，”瓦爾如此形容。
佛羅里達珊瑚礁綿延350英里，從該州東南部海岸的北棕櫚灘出發，一路向南延伸，最終抵達佛羅里達羣島以西的幹龜羣島。勞德代爾堡、邁阿密、基韋斯特等人口密集的城市，正因這片珊瑚礁的守護，才能在頻繁的颶風中減少損失。
可如今，人爲造成的氣候變化不僅在加速珊瑚礁死亡，還在加劇颶風的強度——兩種威脅疊加，危險程度可想而知。
“要是這些珊瑚礁的頂部，沒有健康的珊瑚持續生長，就會出現侵蝕現象，珊瑚礁也會慢慢瓦解，”萊斯涅斯基解釋道，“這樣一來，這道天然屏障的高度就會降低，更多海浪能量會直接衝到海岸邊，海岸侵蝕會更嚴重，風暴來臨時的洪水災害也會加劇。”
一張衛星圖像展示了佛羅里達羣島的景象。佛羅里達州的珊瑚礁羣，一端起始於該州面向大西洋的東南部海岸，另一端一直延伸至佛羅里達羣島以南不遠處——這片羣島就坐落於佛羅里達州最南端的外海區域。｜國家地理圖片集
地球上絕大多數珊瑚礁，都形成於數千年前的末次冰期之後，可如今全球變暖正不斷威脅着它們的生存。埃克塞特大學發佈的《全球臨界點報告》——這份報告彙集了來自23個國家、87個機構的160名科學家的研究成果——指出：一旦全球氣溫上升1至1.5攝氏度，珊瑚礁將會大規模死亡，整個珊瑚生態系統也將無法恢復。
而目前，地球氣溫已經上升了1.4攝氏度。 “這片珊瑚礁已經存在了數千年，可就在短短几十年裏，我們眼看着它一點點消失，”邁阿密水資源保護組織首席執行官雷切爾·西爾弗斯坦(Rachel Silverstein)感慨道，“這足以警示我們，人類正在以多麼驚人的速度改變着這個星球。”
美國地質調查局的數據顯示，佛羅里達的珊瑚礁每年能爲超過5600人提供洪水防護，還能避免6.75億美元的財產損失與經濟損失。可一旦珊瑚礁高度減少3.2英尺，百年一遇的風暴引發的洪水範圍，將擴大7.7平方英里，屆時會有額外2.4萬人的生命受到威脅，29億美元的財產與經濟活動也將面臨風險。
“珊瑚礁能在海浪撞擊海岸前，形成一道堅固的緩衝帶，”新研究的主要作者之一里奇·卡普(Rich Karp)解釋道。正因爲有珊瑚礁的存在，海浪會在離岸處就破碎，而不是直接衝擊人們住宅附近的海岸。
卡普是邁阿密大學珊瑚項目的研究員，他表示，此前科學家們曾預測麋角珊瑚會在2030年或2040年滅絕，可2023年的海洋熱浪卻讓人們意識到，珊瑚消失的速度可能比預想中快得多。更讓科學家們震驚的是，僅僅2攝氏度的氣溫上升，就足以導致大量珊瑚白化。
“過去幾十年裏，這些珊瑚一直在緩慢減少。可讓人震驚的是，僅僅一次極端事件，就能在這麼大的地理範圍內，把它們徹底摧毀，”卡普說道。
守護珊瑚礁：我們能做些什麼？
爲了應對海平面上升與風暴潮，佛羅里達州已經採取了一系列措施：將住宅與道路抬高到洪水水位以上、修建海堤、完善雨水管理基礎設施。但要真正應對氣候變化，該州還需保護好沼澤、紅樹林、牡蠣礁、珊瑚礁等天然屏障。
“有研究針對全美國展開調查，計算出這些天然地貌在避免洪水損失方面的作用——數據非常可觀，每年因爲這些天然屏障，我們能節省數十億美元，”瓦爾說道。
瓦爾還補充道，對佛羅里達州而言，保護這些天然屏障以應對氣候變化影響，至關重要。 “ 這些地貌本來就存在，我們不用特意去建造，也不用花大價錢讓它們發揮緩衝作用， ” 他說。
佛羅里達州有多家環保組織——例如 “標誌性珊瑚礁使命” 項目與 “珊瑚修復基金會”—— 正持續監測該州瀕危的珊瑚礁生態系統。｜國家地理圖片集
在佛羅里達羣島的伊斯莫拉達鎮，研究人員正取回一些珊瑚幼體，這些幼體隨後將被轉移到陸地上的水族箱中妥善養護。｜國家地理圖片集
這些鹿角珊瑚幼體是從海洋培育場中取回的——此前海水溫度一度高達 32攝氏度以上，此舉是爲了確保它們能夠存活。而正是這一珊瑚物種，近日被宣佈處於 “功能性滅絕” 狀態，這意味着它們已無法在自然環境中有效生存。｜國家地理圖片集
幾十年來，科學家們一直在努力減少珊瑚礁的損失：他們會在培育場培育珊瑚幼體，再將這些幼體移植到珊瑚礁上。可面對愈發頻繁的熱浪與不斷增多的死亡珊瑚，科學家們開始更多地藉助基因技術，培育更耐高溫、更抗疾病的新型珊瑚。
目前，各國珊瑚研究人員正展開跨國合作：他們從洪都拉斯附近水溫較高的海域採集珊瑚，與佛羅里達的珊瑚進行雜交，培育出“佛洪雜交珊瑚”，希望這些雜交珊瑚能在未來的熱浪中存活下來。
西爾弗斯坦認爲，要保護海岸線，首先要保護好現存的珊瑚礁。目前她正在反對一項疏浚工程——這項工程可能會讓埃弗格萊茲港附近的珊瑚被沉積物掩埋，而那裏是佛羅里達州爲數不多仍有鹿角珊瑚茁壯生長的地方。
可專家們也指出，歸根結底，如果地球持續變暖，再怎麼努力守護珊瑚礁都是徒勞。“我們遲早會走到一個臨界點：如果不解決氣候變化問題，珊瑚就會徹底消失，”西爾弗斯坦說道，“現在做的這些修復工作、培育耐熱珊瑚的嘗試，或許能多爭取幾十年時間，但最終，海洋將不再適合珊瑚生態系統生存——而我們已經離這個臨界點越來越近了。”
萊斯涅斯基則強調，修復工作已經爲佛羅里達珊瑚礁爭取了更多生存時間。“要是前幾年沒有投入這麼多精力做修復，現在我們的珊瑚礁狀況肯定會比現在更糟，”她說。
儘管形勢嚴峻，萊斯涅斯基卻並未放棄：“這條路確實很難走，但要繼續做這份工作，我們就必須保持一定的樂觀。同時也要思考，如何利用現有的科學技術與潛在的干預手段，把這項工作做得更好、更有針對性。”
撰文：Hilary Beaumont
編譯：Arvin
校對：錢思琦
版式設計：錢思琦
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