科学家们在深水中也发现了珊瑚

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全球珊瑚礁正受到海洋温度变暖的威胁，这是导致珊瑚白化的主要原因。科学家通常使用卫星收集的海洋表面温度数据来预测温度对珊瑚礁群落的压力，但新的研究表明，仅靠表面测量可能无法准确预测更深珊瑚的热压力的全部程度。

加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学研究所和帕劳珊瑚礁研究基金会(CRRF)的科学家们领导的一项新研究描述了一种新方法，用于预测从海面通过30-150米(100-500英尺)更深的区域(称为中光区)对珊瑚造成的温暖温度压力。

科学界的一些人认为，在这个深度的珊瑚比浅水珊瑚更安全，不受海洋变暖的影响。但斯克里普斯海洋学研究小组发现，即使在深海，珊瑚也会时不时地暴露在热应力下，其时间间隔与表面附近的珊瑚不同。

研究人员利用了近20年的数据集——包括海平面、海面温度和从表面到中光区深处的温度观测数据——开发了一种预测工具，用于预测珊瑚将如何受到温度压力的垂直程度。这项研究是在热带太平洋岛国帕劳周围的三个珊瑚礁地点进行的。

这种测量和预测珊瑚礁温度压力的新方法在一项新研究发表在8月27日的杂志上地球物理研究快报．

该研究的主要作者、斯克里普斯博士候选人特拉维斯·施拉梅克说:“我们现在正在把深度的维度添加到问题中，以前我们只看到了温度压力对珊瑚意味着什么的表面。”“我们看到，在更大规模的漂白事件中，热诱导的压力一直渗透到中光区。”

除了观察全球卫星收集的海洋表面温度数据外，科学家们还使用了一个珊瑚礁温度记录仪网络，该网络由CRRF潜水员在帕劳各地的关键地点维护，直到90米(295英尺)深。

自1999年以来，CRRF一直在帕劳各地保持着这种温度表阵列，从表面延伸到中光礁。世界上只有少数潜水员具备在中光区安全常规潜水的训练、技能和设备。帕特·科林(Pat Colin)是这些罕见的科学潜水员之一，他是CRRF的主任，也是这项研究的合著者。

近20年来，科林和一个小团队每周都在帕劳各地进行潜水，这是长期温度监测项目的一部分。评估中光区白化的调查非常有限，所以包括科学家马克·梅里菲尔德和埃里克·特里尔在内的斯克里普斯团队发现科林的观测数据集非常有价值。

观察结果显示，较深的区域与较浅的珊瑚礁一起，随着温度的升高，出现了白化现象。

“我们对海洋的了解将继续由观测驱动。这些模型确实提供了大量信息，但我们建立它们的方式是通过观察地球系统。”“像帕特这样收集到的观测结果显示了实际行动和部署工具，以一种独特的方式观察地球的力量。”

研究人员说，他们希望这些结果能激发更多的温度压力事件调查，以更好地了解帕劳和其他热带地区的中间光区。他们还查看了帕劳马拉卡尔港站1970年至2017年的每日潮汐计记录。这些数据由夏威夷大学海平面中心收集，使研究小组能够研究该地区的区域海平面记录。

通过将海平面和海水温度数据集耦合起来，施拉梅克发现，海洋表面的高度是一个强有力的指标，可以显示几十米以下的水温是如何变化的。然后，他和他的团队进一步利用这些数据来预测生活在海面附近的珊瑚礁以及生活在深水区的珊瑚礁所经历的温度。Schramek开发了一种算法，将公认的珊瑚应力算法应用于包括更深的中透层在内的深度，通常被认为是躲避热应力的避难所。

斯克里普斯海洋学家特里尔说:“这项研究的一个令人惊讶的结果是，沿着帕劳边界的礁石墙的海洋状况非常具有代表性，这是更广泛的西太平洋。”“因此，我们在预测珊瑚群落将暴露在温度场的垂直结构方面取得了惊人的成功，即使是在El Niño条件下。”

他补充说，这些结果表明，将这种方法应用于太平洋地区的其他岛屿，这些岛屿没有受益于帕劳由于CRRF专门的测量活动而获得的长期时间记录。

该团队关于如何预测深层珊瑚的温度压力的新见解可能有助于更好地了解整个珊瑚礁系统，这可以为保护这一宝贵而多样的生态系统的保护和政策努力提供信息。

Schramek说:“现在我们已经以一种独特的方式观察到这个生态系统，我们可以开始更好地评估中光区珊瑚的压力。”“如果我们能更好地了解它们的压力，我们就能更好地了解如何保护它们。”

这项研究的资金由海军研究办公室提供，作为了解西太平洋海洋状况的一项更大计划的一部分。