海洋热带雨林：珊瑚礁的美丽与脆弱

提到海洋的奇观，很多人脑海中首先浮现的，便是那色彩斑斓、鱼群穿梭的珊瑚礁。它们被誉为“海洋中的热带雨林”，尽管覆盖面积仅占全球海洋的不到0.1%，却滋养着超过25%的海洋物种，是地球上生物多样性最丰富、结构最复杂的生态系统之一。

浅海珊瑚群落（作者自摄）

珊瑚礁为何如此重要？

珊瑚礁由造礁石珊瑚不断分泌的钙质骨骼构建而成，像巨大的海底城市一样，为海洋生物提供栖息地、庇护和食物。除了珊瑚本身，钙化藻、有孔虫、海绵、软体动物和棘皮动物等生物也参与了“建造”这一海底奇景。

珊瑚礁主要分布在南北纬30度之间的热带和亚热带海域，通常生长在水深50米以内、温度18–30℃的浅海环境中。珊瑚礁生态系统的稳定与繁盛，依赖于造礁珊瑚与虫黄藻的互利共生关系。虫黄藻通过光合作用为珊瑚提供高达95%的营养和能量，使珊瑚在寡营养海域也能保持高速生长和钙化。而珊瑚则为虫黄藻提供碳、氮、磷等必需的无机营养，实现双赢。

珊瑚礁还为人类社会提供重要的生态服务。全球约有8.5亿人生活在珊瑚礁100公里范围内，其中2.75亿人直接依赖它获得食物和收入。与珊瑚礁相关的渔业约占全球渔业的9%；珊瑚礁旅游每年产生巨额收益；许多新药物也来自珊瑚礁生物。此外，珊瑚礁还能削弱海浪能量，保护沿海社区免受风暴和海岸侵蚀。

（A）珊瑚水螅体。（B）珊瑚组织横切面示意图。（C）光学显微镜下的共生虫黄藻。（Fournier，2013）

美丽的珊瑚正在快速消失

珊瑚礁是气候变化背景下最脆弱的生态系统之一。随着海洋环境恶化，全球珊瑚礁面临严峻威胁：过去三十多年，全球珊瑚覆盖面积和群落丰度大幅下降，至少有一半珊瑚礁消失。我国沿海及海南岛周边珊瑚丰度在近30年至少减少了80%，南海珊瑚覆盖率也在十余年间从60%以上下降至约20%。

珊瑚退化、白化、疾病以及生物多样性下降，背后是全球变暖、海洋酸化、富营养化、过度捕捞、污染和沉积物堆积等多重压力。如果这些问题持续存在，珊瑚礁可能大幅减少甚至消失，不仅破坏海洋生物栖息地，还会引发食物链连锁反应，导致整个海洋生态系统退化以及生态服务功能下降。

全球变暖：让珊瑚“高烧不退”

近年来，珊瑚白化事件频发，其中一个主要原因是海洋热浪的强度和频率持续增加。自工业化以来，大气中的二氧化碳浓度已经从约278 ppm升至400 ppm。海洋作为地球的重要气候调节器，自1970年以来吸收了约93%的额外热量，虽然在一定程度上减缓了大气升温，但也让海水温度和海平面持续上升。

当海水温度过高时，珊瑚与虫黄藻之间的共生关系会被破坏：虫黄藻被珊瑚排出，或其光合作用所需的色素丧失，珊瑚因此失去黄褐色，露出白色的碳酸钙骨骼，呈现苍白透明的外观，这就是“珊瑚白化”。

不同地区和不同珊瑚种类对白化的敏感性各异，其温度阈值并非固定。值得注意的是，白化并不意味着珊瑚必然死亡。如果热应激消退，珊瑚仍可能逐步恢复生长和生理功能。因此，白化不仅是珊瑚对环境压力的“警示信号”，也是评估珊瑚健康和生态系统稳定性的关键指标。

（A）健康和（B）白化的珊瑚。（Hughes，2017）

海洋酸化：让珊瑚“无法建家”

二氧化碳排放增加不仅让海水变暖，还让海水慢慢“变酸”。自1750年以来，全球海洋吸收了约28%的二氧化碳，这使海水的pH值下降，这一过程被称为海洋酸化。

酸化改变了海水的化学平衡，使造礁生物构建骨骼所需的碳酸根离子越来越少。对珊瑚、钙化藻等“造礁工程师”来说，这意味着：建造骨骼更困难、生长速度减慢、结构更脆弱、面对风暴等扰动的抵抗力下降。换言之，酸化让珊瑚礁从“钢筋水泥”变得像“脆弱石膏”。

此外，酸化还会改变珊瑚礁生态系统的群落结构：造礁珊瑚逐渐失去主导地位，而大型藻类可能占据优势，导致生物多样性和生态复杂性下降。

我们还能做什么？

珊瑚礁是地球上最珍贵、最脆弱的生态系统之一，而保护珊瑚礁，需要全球和个人共同努力。减少二氧化碳排放、控制污染、合理渔业管理、保护海岸带生态，是维持珊瑚健康的基础。

同时，科研人员也在积极开展研究：通过分子生态学和基因组学等技术揭示珊瑚及虫黄藻对热激、酸化等环境压力的响应机制；探索耐高温或耐酸化的珊瑚和虫黄藻种群，为恢复珊瑚礁提供“种源”；开展人工养殖和移植实验，帮助受损珊瑚礁恢复生机。

珊瑚礁的命运不仅影响整个海洋生态系统，也与人类生活密切相关。保护珊瑚礁，就是保护我们赖以生存的家园。只要采取行动得足够早，我们仍有机会留住这片海底的瑰丽“热带雨林”，让它继续为地球上的生物和人类提供生命支持与美丽景观。