飓风玛丽亚怒为珊瑚礁留下线索“未来

波多黎各La P​​arguera

阴暗的天空暗示着飓风在这个7月初凌晨横渡加勒比海,但是波多黎各西南海岸附近的海面却是玻璃状的。波多黎各玛雅格拉兹大学(UPRM)的海洋科学家Ernesto Weil和Juan Cruz Motta沿着La Parguera礁游泳,停下来检查扇形珊瑚,该扇珊瑚被黑斑病和鹿角珊瑚漂白了白色。

几十年来,生态学家一直认为在光线昏暗的“食管区”中的拉帕格拉岛和其他珊瑚礁?与浅层珊瑚不同,在海面以下30-150米处避开了暴风雨和温度波动。但是最近的一些研究表明,深海珊瑚礁容易受到气候变化引起的日益强烈的飓风和海洋变暖的影响。这使人们对长期存在的观念表示怀疑,即深水珊瑚可以作为从日益脆弱的浅礁移走的海洋生物的避难所。

在波多黎各,这些问题不仅仅是学术问题:2017年9月,飓风玛丽亚(致命的4级风暴)摧毁了该岛及其周围的许多珊瑚礁。Weil,Cruz Motta和他们的同事正在追踪La Parguera地点的深水珊瑚的健康状况,该地点幸免于重大破坏,而深层珊瑚礁的健康状况正处于风暴路径中。这项自然实验可能有助于揭示气候模型预测的日益频繁和极端的飓风带来的湍流可能在未来几十年内危及深礁的程度。

威尔说:“如果我们每年要遭受其中一两次,那么珊瑚礁和其他沿海社区将很难恢复。”

模糊地带

UPRM海洋科学研究设施位于波多黎各主岛附近的一个小岛上。倒下的树木,嗡嗡作响的发电机和覆盖着蓝色篷布的房屋显示,在玛丽亚(Maria)闯入将近一年之后,美国领土还远未恢复。一场暴雨期间,水从一个废弃的实验室的天花板上倾泻而下,淋湿了废弃的设备。

UPRM研究人员希望在近海珊瑚礁上看到类似的破坏。该大学的海洋生物学家尼古拉斯·席萨斯(Nikolaos Schizas)说:“几乎认为这是世界末日。”

但是,在暴风雨后几个月,当该团队冒险前往拉帕瓜拉(La Parguera)礁时,其深水珊瑚似乎意外地很好地渡过了这次事件。Schizas怀疑这是因为Maria穿过波多黎各从东向西移动,并失去了穿越陆地的力量。

科学家现在正在分析由传感器收集的数据,这些传感器散布在飓风来临前的80米高礁石表面上。它们连续记录有关不同深度的水温,质量和其他因素的信息。该小组的初步分析表明,飓风“玛丽亚”以不寻常的频率使海浪撞入礁石,将沉淀物从礁石架上抬起,并将大量的冷水从海底推到礁石上。

可能需要花费数年的时间才能了解玛丽亚飓风期间观察到的水文变化是否以及如何影响拉帕格拉礁生态系统。加利福尼亚圣塔克鲁兹市美国地质调查局海洋学家库特·斯托拉齐(Curt Storlazzi)说,但是在暴风雨期间收集的数据很有趣,因为以前对飓风水文影响的大多数测量都是在各大洲沿海收集的。 。他补充说:“一个人已经想象到一个小岛上发生了什么。”

东与西相遇

现在,UPRM小组急于前往比克斯多岛东海岸13公里处的别克斯岛附近的珊瑚礁,该岛遭受了严重的风暴破坏。研究人员计划调查30米或以上深度珊瑚的健康状况,并将这些信息与美国国家海洋与大气管理局在暴风雨前收集的照片和样本进行比较。但是由于Vieques上持续存在的基础设施问题,UPRM的探险工作已被推迟。

比较相对未受破坏的拉帕瓜拉(La Parguera)礁和别克斯(Vieques)站点的数据,可能揭示飓风对浅水和深水珊瑚的影响。珊瑚礁的发展是为了适应风暴-甚至偶有的怪物飓风。但是今天,波多黎各的许多人还面临着各种其他威胁,包括海洋酸化和入侵的马尾藻。温暖的水域为攻击珊瑚的病原体创造了更友好的环境。

UPRM小组调查的结果可能有助于研究人员了解深水珊瑚礁是否可以作为逃离浅水中受损或破坏的珊瑚的物种的避难所。上个月在《科学》 1上发表的一项研究对该想法产生了怀疑:来自大西洋和太平洋四个珊瑚礁的调查数据显示,浅礁和深礁中发现的物种之间几乎没有重叠。这样一来,一种礁石的居民就不可能“滋味”另一种礁石。这项研究还报告了风暴对某些深水珊瑚礁造成破坏的证据:部分似乎被飓风搅动的沉积物掩埋了。

圣托马斯维尔京群岛大学的珊瑚礁生物学家泰勒·史密斯(Tyler Smith)的研究发现,飓风会扰乱海洋温度梯度,这可能会使深水珊瑚礁不适合其原生物种2。

他说,尽管如此,科学家仍然需要更多的数据来验证或丢弃深层避难所的想法。他和他的同事们正在调查遭到飓风玛丽亚袭击的维尔京群岛周围的珊瑚礁。他们的初步数据表明,可见的飓风破坏在海面以下约10米处停止。

但是珊瑚礁将来可能不会那么幸运。随着时间的推移,更频繁的大风暴,温暖的海水和其他威胁可能会使这些生态系统退化。Schizas说,要在这里失去结构的复杂性是令人难以置信的。“一点一点地处理。”?/ p>

自然560,421-422(2018)

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