近日，由澳大利亞南十字星大學(xué)（ Southern Cross University）領(lǐng)導(dǎo)的發(fā)表于《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》（Environmental Science & Technology）期刊上的一項(xiàng)研究結(jié)果表明，目前保護(hù)和恢復(fù)珊瑚礁健康的努力可能需要一個(gè)新的視角。科學(xué)家們?cè)诶ナ刻m海岸使用天然示蹤劑發(fā)現(xiàn)了以前未量化的氮和磷的來源，這些氮和磷對(duì)澳大利亞大堡礁的環(huán)境產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。研究發(fā)現(xiàn)，與河水相比，從地下水進(jìn)入珊瑚礁的氮含量幾乎是河水的兩倍。

圖源：Environmental Science & Technology (2023). DOI: 10.1021/acs.est.3c03725

河流通常被認(rèn)為是引發(fā)大堡礁富營養(yǎng)化的主要營養(yǎng)來源。然而，現(xiàn)有的營養(yǎng)預(yù)算表明，維持初級(jí)生產(chǎn)的氮和磷的主要來源遠(yuǎn)不僅僅是河流等地表徑流的匯入。研究人員使用鐳同位素來解決海底地下水排放（SGD）——向大堡礁輸入的陸架規(guī)模的營養(yǎng)物質(zhì)。海底地下水中營養(yǎng)物質(zhì)的排放總量是平均河流輸入量的10-15倍，近岸地下水排放量占其中的30%。地下水中營養(yǎng)物質(zhì)的排放總量占所有已知溶解無機(jī)氮的30%以上，占無機(jī)磷輸入的60%以上，超過了區(qū)域河流輸入。然而，海底地下水排放只是維持初級(jí)生產(chǎn)力所需營養(yǎng)素的一小部分，這表明內(nèi)部循環(huán)過程仍然主導(dǎo)著營養(yǎng)素預(yù)算。隨著數(shù)百萬美元用于管理全球珊瑚礁系統(tǒng)的地表水營養(yǎng)物質(zhì)輸入，研究人員主張轉(zhuǎn)移管理重點(diǎn)，以保護(hù)珊瑚礁免受過量營養(yǎng)物質(zhì)的影響。

南十字星大學(xué)的Douglas Tait博士領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究。他指出，海底地下水排放量超過了河流輸入量，成為大堡礁的營養(yǎng)來源。海底地下水排放是指從各種來源釋放到水線以下海洋的任何水，包括地下蓄水層和海底。

該研究團(tuán)隊(duì)收集了從羅克漢普頓以南到凱恩斯以北地區(qū)的近海斷面、河流和沿海鉆孔的數(shù)據(jù)。鐳同位素的使用使科學(xué)家們能夠追蹤有多少營養(yǎng)物質(zhì)通過看不見的地下水流從陸地和陸架沉積物中輸送出來。

南十字星大學(xué)教授Damien Maher表示，該團(tuán)隊(duì)的研究表明，地下水排放量是河流輸入量的10-15倍，而這一點(diǎn)此前尚未得到解釋。地下水排放量約占新增氮的三分之一，磷輸入量的三分之二，這表明從地下水進(jìn)入珊瑚礁的氮量幾乎是河水的兩倍。減輕營養(yǎng)物質(zhì)對(duì)珊瑚礁影響的大部分努力都集中在河流系統(tǒng)的流出上。

該研究的第一作者Douglas Tait博士說：“營養(yǎng)素對(duì)于支持大堡礁令人難以置信的生物多樣性至關(guān)重要。然而，營養(yǎng)素過量會(huì)導(dǎo)致有害的藻類繁殖、棘冠海星爆發(fā)和魚類疾病等有害問題，這些問題在過去幾十年里在大堡礁呈上升趨勢。我們的研究強(qiáng)調(diào)了管理方法的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變的必要性，旨在保護(hù)大堡礁免受過量營養(yǎng)物質(zhì)的影響。與河流流出不同，地下水中的營養(yǎng)物質(zhì)可以在地下儲(chǔ)存幾十年，然后排放到沿海水域，這意味著保護(hù)珊瑚礁的研究和戰(zhàn)略需要長期的。這項(xiàng)研究為大堡礁內(nèi)復(fù)雜的營養(yǎng)動(dòng)態(tài)提供了新的線索。我們對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)來源的理解和管理能力對(duì)保護(hù)珊瑚礁至關(guān)重要。”

顯示大堡礁上原始珊瑚和真生珊瑚的合成圖。圖源：Ashly McMahon

編譯：Daisy

審核：Maggie

編輯：Tommy

來源: 中國綠發(fā)會(huì)