紅海曾被視為耐熱的生態系,但2023年的一場熱浪證明事實並非如此。
一隻幼年的紅海小丑魚,從共生海葵白化的觸手間探出頭來。攝於紅海中部海域。
在電影《海底總動員》(Finding Nemo)中,小丑魚們住在岩石與珊瑚上綻放如花的粉紅色健康海葵裡。但生物學家卻在2023年發現,紅海(Red Sea)的海葵族群都已經慘白的跟鬼一樣,而且這場珊瑚白化事件也帶走了大多數小丑魚居民的性命。發表在《npj生物多樣性》(npj Biodiversity)期刊上的新研究記錄了一場海洋熱浪,導致沙烏地阿拉伯紅海中部三座珊瑚礁的所有海葵白化。儘管海葵能從白化中復原,但在這次災難中仍有超過66%的巨大異輻海葵(Radianthus magnifica,也稱公主海葵)與94%以上的紅海小丑魚(Amphiprion bicinctus)死去。
「我們或許已來到某個這些物種根本無法承受的高溫臨界點。」波士頓大學(Boston University)博士候選人暨本研究的第一作者摩根.班奈特史密斯(Morgan Bennett-Smith)表示。
歷來人們認為紅海海域有較高的暖化耐受力,但這場大規模死亡事件,不啻敲響了全球珊瑚礁存續的警鐘。
一對紅海小丑魚棲息在紅海中部玫瑰礁(Rose Reef)一株健康的巨大異輻海葵觸手間。
一隻雄性紅海小丑魚守護著一窩孵化僅五天的稚魚。攝於紅海中部玫瑰礁。
隨著海面溫度持續攀升,嚴重的珊瑚白化也月發頻繁。但人們在擔憂脆弱的珊瑚消失之餘,卻忽略了其他生物的生存危機。班奈特史密斯說:「所有人都在擔心珊瑚礁會怎樣,卻沒有人提到海葵。」
海葵如同珊瑚,與稱為「蟲黃藻」(zooxanthellae)的微藻互利共生──海葵提供安全的居住環境,藻類則分享光合作用製造的養分作為報酬。
儘管水溫過高時海葵也會白化,但牠們的存活率似乎比珊瑚更高一些──憑什麼?科學家也還不確定原因,目前推測可能是海葵更擅長捕捉水流中的食物微粒,因此就算失去藻類夥伴提供的養分,也還能再撐上一段時間。
隨著海葵一起消失的還有牠們的明星房客──小丑魚。就像電影《海底總動員》演的那樣,小丑魚靠著皮膚上黏液的保護,棲身在海葵有毒的觸手間躲避天敵。班奈特史密斯說:「牠們能在礁石上同一個位置的同一株海葵中,生活長達25年。」
高溫避難所
紅海以極度溫暖的海水聞名,夏季水溫可達約攝氏32度。部分專家因此認為,當地生物對高溫具有較強的適應力。
班奈特史密斯解釋:「紅海的生物生來習慣這裡天然的高水溫。」舉例來說,研究曾記錄到個別小丑魚透過縮小體型來應對海洋熱浪;而在阿卡巴灣(Gulf of Aqaba)的珊瑚,也曾挺過連續四次的熱浪侵襲。
然而這次的大規模死亡事件打破了這個假設。並未參與此次研究的英國國家海洋研究中心(National Oceanography Centre)資深研究科學家暨海洋物理學家朱爾斯・卡伊塔(Jules Kajtar)表示:「紅海曾被視為這些物種的『高溫避難所』(thermal safe haven),但這次事件證明並非如此。」
同樣未參與這項研究的「國家地理原始海洋計畫」(National Geographic Pristine Seas)海洋生態學家泰・金丁格(Tye Kindinger)指出:「〔儘管這些生物已經適應了較高的水溫,〕牠們可能早已逼近生理的極限。」他補充說,只要溫度再上升一點點,就可能跨越臨界點,將牠們推向死亡。
2023年阿卜杜拉國王科技大學(King Abdullah University of Science and Technology)附近的「珊瑚益生村」(Coral Probiotics Village ,CPV)在大規模白化事件中,承受壓力的珊瑚群落呈現出幽靈般蒼白色調。
微棲地
海葵能否從白化中復原,取決於白化事件的持續時間、嚴重程度、發生頻率,以及──小丑魚是否仍在。
失去海葵家園,小丑魚就無法存活。班奈特史密斯說:「我們目睹海葵白化後,小丑魚跟著消失,最終海葵也會死去。」
目前小丑魚消失的確切原因還不得而知。這些游泳能力不算太好的魚類,可能很難找到新的居所,甚至在離開海葵後遭到捕食的風險也會飆升。班奈特史密斯推測:「也許魚群間的互相攻擊的程度升高了,也許牠們只是游離太遠,或者光是熱壓力本身就足以影響牠們的生理狀況。」
以海葵為家的不只是小丑魚,蝦蟹與好些仔稚魚同樣在此棲身。金丁格說明:「海葵提供了生物覓食、繁殖甚至清潔的場所。」
一旦這個重要的微棲地(microhabitat)消失,後果可能不堪設想。班奈特史密斯警告:「當海葵白化、死亡,失去的不只一兩隻動物,而是數十種生物賴以維生的重要棲地」。
熱水浴中的珊瑚礁
金丁格與卡伊塔都對這份紅海白化事件的沉重報告深感憂慮,尤其是海洋熱浪還正一天比一天糟。卡伊塔強調:「這些發現敲響了警鐘,死亡率處處攀升的前景讓人憂心忡忡,扭轉溫室氣體排放的趨勢實在刻不容緩」。
「一切都看起來糟透了,讓人很難樂觀起來。」班奈特史密斯坦言,但他拒絕放棄希望。
金丁格補充,人類還是可以有所作為,例如解決過度捕撈、汙染與棲地破壞問題、設立完全海洋保護區等等。金丁格說:「移除所有人類的破壞活動,才能讓珊瑚礁在日益暖化的氣候中,保有最大存活的機會。」
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