新的研究揭示了深海珊瑚礁发生严重珊瑚白化事件，导致了显著的珊瑚死亡。与通常的白化事件不同，这次事件是由极度寒冷的水造成的。未来厄尔尼诺/拉尼娜在东热带太平洋的发生频率可能由于气候变化而加剧，可能会严重威胁该地区的深海珊瑚礁。
来自马普化学研究所（MPIC）的一组研究人员最近分享了他们关于影响东热带太平洋孤立珊瑚岛克利珀顿环礁深海珊瑚白化和死亡事件的研究发现。这一意想不到的白化事件是由于寒冷水流移动到比通常更浅的深度所引发的。研究人员将这种不寻常的浅层冷水与横跨太平洋的东风强度变化联系在一起，表明风速的变化可能有助于解释东热带太平洋浅珊瑚礁的先前白化事件。他们的研究成果发表在期刊《环境科学总论》（Science of the Total Environment）上，强调了寒水白化对21世纪深海珊瑚礁生态系统可能造成的风险。
在偏僻的东太平洋的惊人发现
2023年初，马普化学所阿尔弗雷多·马丁内斯-加西亚团队的博士后研究员艾伦·福尔曼和尼古拉斯·杜普雷踏上了前往克利珀顿环礁的科学使命，以收集其浅水珊瑚礁的样本。他们在与罗尔基金会合作的S/Y Acadia游艇上进行研究，目标是收集珊瑚芯和水样，以帮助MPIC研究人员重建20世纪东太平洋缺氧最小区的历史变化。“克利珀顿非常偏远：位于墨西哥南部800海里和哥斯达黎加西部1000海里，”尼古拉斯·杜普雷解释道。
“尽管我们的主要目标是收集其他样本，但在我们初次潜水时意外发现了深海珊瑚礁的白化现象，”艾伦回忆道。“周围的水温显示这可能是由于寒冷水造成的，”尼古拉斯补充道。这一发现令人惊讶，因为克利珀顿位于一个以温暖水域而闻名的地区，全年表面温度平均为28°C。
在30米水下测量广泛的白化事件
在研究合作者马克·罗尔、罗斯·多德威尔和盖·多德威尔的支持下，研究人员开始记录在克利珀顿发现的广泛白化现象， noting that at a depth of 32 meters, around 70 percent of the coral was bleached or dead, and they captured high-resolution images of the bleaching. Collaborating with Matan Yuval from the University of Haifa, they created a comprehensive photomosaic from their extensive photo collection for further analysis once back on land. Combined with temperature assessments of the upper 300 meters of the water column, it became clear that cold shock was causing the deep corals to bleach, significantly contributing to mortality among the deep reefs.
在马里埃尔·杜梅斯特（MPIC）的协助下，研究团队建立了一个关于影响该地区浅水珊瑚礁的冷水和暖水白化事件的数据库，以更好地理解冷水入侵如何影响珊瑚礁生态系统。他们发现冷水白化的发生通常与东风强度的峰值一致。“我们很快意识到，靠近水面的不寻常寒冷水与东热带太平洋的东风强度变化有关，”艾伦说。这一发现表明，未来东风增强可能对中光照珊瑚生态系统构成重大风险，因为这可能导致寒水从下方涌入，造成严重的白化。
中光照珊瑚礁在21世纪面临双重威胁
最近的调查表明，强烈的拉尼娜事件，伴随强东风，可能在未来几年变得不仅更强而且更频繁。预测还表明，极端拉尼娜条件可能会在强烈厄尔尼诺事件后频繁出现。研究人员推测，如果这一趋势持续下去，东热带太平洋的深水和中深水珊瑚礁可能会在温暖水域上层的热应力增加后经历寒水位移。他们担心，在克利珀顿观察到的显著白化和珊瑚死亡可能表明寒水白化对深海珊瑚礁的影响不是短暂的，可能会极大影响这些生态系统的健康和功能。
“我们的研究发现，以及近期关于红海和印度洋中光照珊瑚生态系统的暖水白化的报道，强调东太平洋的中光照珊瑚生态系统在21世纪面临双重威胁：来自上方的暖水白化和来自下方的寒水白化，”艾伦总结道。
