張三蘇

5月30日，葉盛（中國科學院生物物理研究副研究員）帶著他新譯的科普書籍《大滅絕時代》出現(xiàn)在一個科普講座上。講座的主題與書名一致，話題略微沉重，但這并未影響觀眾的熱情。

《大滅絕時代》向讀者展示了一個可怖的現(xiàn)實世界：當今正在發(fā)生巨變的范圍是如此之大，以至于我可以隨便去往某處，只要在正確的指引之下，都能發(fā)現(xiàn)滅絕的現(xiàn)象。某種滅絕差不多發(fā)生在我家后院里—很有可能也同時發(fā)生在你家后院。

葉盛則更為直觀地以圖說話，從可愛嬌小的兩棲動物到形狀怪異的海底生物。如果說銳減的巴拿馬金蛙讓人惋惜，那么，大堡礁的珊瑚正在經歷大規(guī)模的白化或死亡，甚至50年內將全部死亡，這一“噩耗”無疑給還在置身事外的聽眾當頭一棒，痛惜之余不禁腦補：50年后放眼望去，大堡礁不再碧綠清澈，而只剩下一望無際的慘白與死寂……

珊瑚白化

珊瑚白化，顧名思義就是指珊瑚顏色變白的現(xiàn)象。

事實上，珊瑚本來就是白色的，我們看到它五彩斑斕的外表，全得益于其體內的共生海藻。由于共生藻含有多種色素，因而使珊瑚呈現(xiàn)出我們看到的綠、藍、黃、褐、紅、紫等不同的顏色。除了讓珊瑚變得漂亮，這些共生的藻類還會通過光合作用制造出它們自身及宿主珊瑚蟲生存所需要的養(yǎng)料。

共生藻與珊瑚是一種一榮俱榮、一損俱損的關系。當海水環(huán)境發(fā)生變化時，尤其是當水體溫度過高或者太陽強度過強時，珊瑚會把這些共生的藻類排到體外。其結果就是珊瑚變成其自身的白色，并喪失了營養(yǎng)的來源。如果外界的環(huán)境變化持續(xù)時間不長，在恢復到原來的條件后，珊瑚內部的共生藻類數(shù)目會再次增加，珊瑚也會隨之恢復到原來五顏六色的樣子。

需要注意的是，雖然白化的珊瑚具有恢復能力，但這是以環(huán)境變化不算劇烈且白化持續(xù)的時間不長前提的。而如果環(huán)境變化太過劇烈或者白化持續(xù)的時間過長，白化的珊瑚蟲會因為不適應新環(huán)境或者因缺乏營養(yǎng)供給的時間過長而死亡。這時候就算恢復到原來的環(huán)境，已經受損的珊瑚也不可能復原了。

歷史上，曾出現(xiàn)過大規(guī)模的珊瑚白化死亡的現(xiàn)象。離我們較近的兩次是1998年和2010年，恰巧這兩年都出現(xiàn)了厄爾尼諾現(xiàn)象。

1998年的厄爾尼諾是自有記錄以來影響最大的一次，當時海水溫度大幅上升，多處海域出現(xiàn)了珊瑚白化死亡的現(xiàn)象。

而2010年出現(xiàn)的僅是一次微弱的厄爾尼諾，這讓科學家有些恐慌：“科學團隊一直在擔心，即使一次輕微的厄爾尼諾事件也會對全球珊瑚礁造成日益增加的危險?！卑拇罄麃喞ナ刻m大學全球變化研究所所長OveHoegh-Guldberg表示。如果是20世紀90年代末，微弱的厄爾尼諾可能不會觸發(fā)大規(guī)模珊瑚白化和死亡，但在25年后，海水溫度升高的今天就很有可能發(fā)生這樣的事情。

當誘因不再單一

說到這里，大家應該都知道，環(huán)境的變化是誘發(fā)珊瑚白化的重要因素。但這里所說的環(huán)境已不再是往日單一的自然環(huán)境。

能夠導致珊瑚白化的環(huán)境因素有很多，比如：海水溫度升高、太陽輻射強度增加、海水化學性質的變化、海水透明度減弱，海洋酸化、過度捕撈等等。

在眾多原因中，很多科學家已經發(fā)文分析其中與人類活動有關，也是導致大范圍珊瑚白化最重要的原因——全球變暖問題。對此，此處不再贅述。今天，筆者更想探討的是，與人類活動直接相關的那些原因。

工業(yè)革命之后，人類大量燃燒化石燃料導致大氣中二氧化碳的濃度明顯升高。增加的二氧化碳除了通過溫室效應導致全球變暖外，其中的一部分還會被海洋吸收，其結果是海水的酸性增強，這種現(xiàn)象被稱為海洋酸化。

海洋酸化的第一層涵義是pH值下降，而從深層來看，則是“碳酸鈣的飽和度”和“霰石的飽和度”。二氧化碳（CO₂）溶于水（H₂O）中，形成的碳酸（H₂CO₃），能有效“吃掉”碳酸根離子，從而降低飽和度。而霰石則是珊瑚構造的載體。

當碳酸鈣的飽和度降低，珊瑚就會“自動”鈣化來平衡飽和度，從而保證自己能夠正常成長。但如果飽和度下降到太低的程度，以至于珊瑚“無力”鈣化，那珊瑚就會停止生長。

不僅如此，珊瑚的生長還需要固化海洋中的碳酸鹽，而海洋酸化的結果會使碳酸鹽的固化過程變得更加困難，所以海洋酸化過程會增加珊瑚生存的壓力，進而會使珊瑚白化現(xiàn)象更加嚴重。

實際上，在地球的某些海域，珊瑚礁或許都堅持不到讓海洋酸化來結束它們的生命。過度捕撈，農業(yè)地表流出物等都會促成海洋藻類的生長，與珊瑚形成競爭。還有去雨林化，日益嚴重的淤積降低水體的清澈度。種種壓力使珊瑚對病原體更加易感?？偠灾?，珊瑚的成長已經到了岌岌可危的地步

珊瑚礁作為海洋中“熱帶雨林”，是擁有地球上生物多樣性最豐富的生態(tài)系統(tǒng)，而珊瑚是建造這個生態(tài)系統(tǒng)的結構。當珊瑚白化持續(xù)發(fā)生時，整個珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)會受到極大的損害；如果有一天珊瑚消失了，那么依賴于它而生存的整個生態(tài)系統(tǒng)也會隨之一起消失。