珊瑚白化

珊瑚白化

珊瑚白化(coral bleaching)就是珊瑚顏色變白的現象。珊瑚本身是白色的,它的美麗顏色來自於體內的共生海藻,珊瑚依賴體內的微型共生海藻生存,海藻通過光合作用向珊瑚提供能量。如果共生藻離開或死亡,珊瑚就會變白,最終因失去營養供應而死。由於海洋溫度不斷升高,致使珊瑚所依賴的海藻減少,珊瑚也因此更易受到白化的影響。三十年前,大規模的珊瑚白化現象比較罕見,但近年來卻越來越多的出現。

簡介

珊瑚白化珊瑚白化

珊瑚白化(coral bleaching)就是珊瑚顏色變白的現象。在正常的情況下,珊瑚呈現綠、藍、黃、褐、紅、紫等各種不同的色彩,然而這些顏色並不是珊瑚本身擁有的,而是來自珊瑚體內的共生藻(zooxanthellae)。珊瑚本身是白色的,它的美麗顏色來自於體內的共生海藻,珊瑚依賴體內的微型共生海藻生存,海藻通過光合作用向珊瑚提供能量。如果共生藻離開或死亡,珊瑚就會變白,最終因失去營養供應而死。

共生藻是一種渦鞭毛藻(dinoflagellate),在珊瑚生理正常的情況下,共生藻密集分布在珊瑚內皮層的細胞中。根據估計,每平方公分的珊瑚組織,可能含50~500萬個共生藻細胞(0.5~5×10cells/cm2),由於共生藻含有多種色素,因而使珊瑚呈現各種色彩。共生藻與珊瑚的共生是一種同存共榮的關係,共生藻對珊瑚的營養、新陳代謝和成長,都有很大的幫助但是,當珊瑚遭受環境劇烈改變的壓力時,這種微妙的共生關係就可能被瓦解,珊瑚就會失去共生藻或光合色素而變白,也就是所謂的“白化”。

白化過程

珊瑚白化的現象,早在1914年,就引起海洋生物學者的注意,美國學者佛根(T.W.Vaughan)曾描述珊瑚在環境改變時顏色變白的反應。他提到珊瑚在一些異常或環境因子改變的情況下,都可能失去顏色而變白,形成白化的現象;然而,當時並沒有人知道珊瑚如何變白。直至1930年,數位英國學者在大堡礁的實驗,才證明了珊瑚白化是由於珊瑚失去共生藻所致。近年來的研究更指出,珊瑚可能經由兩種途徑而白化:
(1)單位面積珊瑚組織內,所含共生藻的數目減少;
(2)每一共生藻所含的色素量減低;而且不同種類的珊瑚可能經由不同的機制而白化。例如:分枝狀的細枝鹿角珊瑚(Pocillopora damicornis)可能經由減低每一共生藻細胞色素含量而白化,但是疣表孔珊瑚(Montipora verrucosa)則是經由減低單位面積共生藻的數量而白化。大多數的珊瑚主要是由於共生藻的數量減少而導致白化,只有少數的珊瑚因光合色素的散失而白化。
珊瑚白化是一個連續的過程,在這個過程中,具有正常顏色的珊瑚逐漸褪去色澤而變白,也就是說,珊瑚可能有各種不同程度的白化現象。因此,在描述珊瑚白化的現象時,往往不易區分或過於主觀;為了減少這種困擾,夏威夷大學的卓基爾和柯爾(P.L.Jokiel and S.L.Coles)用定量的方法測量珊瑚在水溫升高過程中,光合色素減少的情形。他們將(1)褪色:珊瑚組織內葉綠素a和c含量減低至正常狀態的1/10~1/100,肉眼可察覺它的顏色已變淡;
(2)白化或完全無色,珊瑚的色素含量接近於零。
珊瑚白化後,並不是立即死亡,如果回到正常的環境中,珊瑚通常可以復原;雖然白化珊瑚組織中的共生藻密度會減少至幾近於零,但是只要有少數的共生藻存在,珊瑚即可在環境壓力解除後,經由共生藻的分裂,或經由食入、吞噬作用等獲得外界環境中的游離共生藻,而逐漸恢復至正常的含量。白化珊瑚的局部復原,可能在數天或一個月內發生,完全復原則可能需要一~二個月的時間。不同種珊瑚對環境因子改變的反應不一,白化的速率也不一致,白化後的復原能力,也隨種類而有相當大的差異。
珊瑚白化後的死亡率,往往隨溫度、光度、暴露於高溫的時間和珊瑚的種類而異。不同種甚至同種的珊瑚間,白化後的死亡率差異甚大,例如:暴露於比夏季正常水溫高4~5℃中1~2天,只引起漸近和輕微的白化,死亡率只有0~10%。野外調查的結果指出,若水溫升高超過4℃,則會引起珊瑚大量白化,而且導致90~95%的死亡率。長期暴露在比正常水溫高1~2℃的環境中,也會引起白化,但死亡率較低,復原較快速。

危害

一項新的硏究報告聲稱,全球最美麗的珊瑚礁將於一百年內在酸性海洋中消失。
科學家們說,隨著海洋酸性的不斷增高、海水溫度日益上升,加上數以千萬計前往觀賞珊瑚礁的潛水愛好者、遊客和野生動物愛好者,使得珊瑚礁受到毀滅性的破壞。這種破壞也將成為那些依賴珊瑚礁為生和覓食的熱帶海洋魚類及海洋生物的災難。

由於海洋溫度不斷升高,致使珊瑚所依賴的海藻減少,珊瑚也因此更易受到白化的影響。珊瑚與其組織中的微小海藻存在著共生關係。它們不僅賦於珊瑚艷麗的色彩,同時也為珊瑚提供了它們所需的大部分能量。當海水溫度升的過高,珊瑚與海藻之間的這種共存關係被打破,珊瑚會把海藻排出體外並且變白,如果這種情況一旦發生,珊瑚將失去能量而死亡。
就算我們現在停止排放溫室氣體,地球仍然存在一些熱效應。這足以使全球範圍內的珊瑚頻繁的出現白色。 三十年前,大規模的珊瑚白化現象比較罕見,但近年來卻越來越多的出現。2006年嚴重的珊瑚白化侵襲了世界上最大的珊瑚礁——澳洲南部的大堡礁。

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