文：Сергей Хуан

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、透過光合作用滋養它們的繽紛藻類——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，代表珊瑚可以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1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（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），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10億人口帶來災難，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，在某些珊瑚礁區還是能夠確保是對珊瑚適合的溫度。這期望會由湧升流（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，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在白化事件之間復原。隨著全球暖化的溫度升至比工業時代前高攝氏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後果。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，這個目標已經離得越來越遠。

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10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，僅僅保護最後剩下的溫度避難所還是不夠，在未來10年減少溫室氣體的排放，是拯救倖存珊瑚礁的最佳希望。

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

本文經明日科學授權刊登，原文刊載於此

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責任編輯：朱家儀
核稿編輯：翁世航