全球最美珊瑚礁群,大堡礁是如何炼成的?

潜水游世界 2019-06-26 19:56:51


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出处/星球研究所

珊瑚奇迹

文 | 星球研究所


中国人常说“水至清则无鱼”

这一点大抵适用于中国的江河

如果放之全球的海洋则并不适用

我们熟知的许多热带岛礁

不但海水清澈透明、令人沉醉

而且鱼虾成群、极尽绚烂之能事

(摄影师@Kimberly Wheeler)

180年前

正在环球航行的生物学家达尔文

对热带岛礁发达的生态系统产生了疑问

海水清澈透明意味着缺乏足够的营养物质、浮游生物

也就无法供养庞大的生态系统

它们本应是海洋中的“沙漠”

实际上却成了生机勃勃的“热带雨林”

这背后到底发生了什么?

达尔文并没有给出令人信服的答案

这个问题也因此被称为

达尔文悖论(Darwin’s  Paradox)


最典型的莫过于位于澳大利亚东北部的

大堡礁(Great Barrier Reef)

它面积达34.4万平方公里

比邻国新西兰国土面积还要大出1/4

(地图源自Google地球,星球研究所标注)


2900个独立珊瑚礁、900个大小岛屿

南北绵延伸展超过2300公里

这样的密度、规模世所罕见

堪称世界最大、最长的珊瑚礁群

(点击放大查看,地图源自大堡礁海洋公园管理局)


即使从太空观察也非常容易辨认

轨道高度超过300公里的国际空间站宇航员

便在2015年10月12日拍摄到了其中三个珊瑚礁的高清照片

图中最大者名为哈迪礁(Hardy Reef)

浅色的潟(音xì)湖与周围深蓝的海水对比显著

珊瑚礁之间形成了一条海路

风平浪静时船只可以在此间通过

(照片区域跨度约15公里,相机为Nikon D4,图片源自NASA)


当高度从300公里的太空下降至数百米

连绵的礁石便会像漂浮的渔网一样直扑视线

(哈迪礁,图片源自昆士兰州旅游观光局)


著名的心形礁(Heart Reef)

也藏在这些密布的渔网中

(心形礁,摄影师@Larry Malvin/123RF)


礁石间深蓝的航道

如同陆地上的河道蜿蜒而去

大小游船载着游客穿梭其中

(哈迪礁,图片源自昆士兰州旅游观光局)


当我们把高度完全降至海面

更加奇异的景象出现了

著名的海底全景拍摄机构

凯特林海景调查(XL Catlin Seaview Survey)

利用深海潜水员、潜水机器人

完成了这组非常罕见的大堡礁“海洋街景”

远处的海水光滑如镜

近处的海水却突然被上帝掀掉了“盖子”

水底的珊瑚历历在目

几乎完全透明

(请将手机横屏观看,拍摄于Wilson Island附近的落日,图片源自XL Catlin Seaview Survey)


当镜头潜入海面之下

世界上最壮观的珊瑚花园便彻底露出真容

400多种形态各异的珊瑚

如同海底开出的花朵、色彩斑斓

(请将手机横屏观看,图片源自XL Catlin SeaviewSurvey)


巨大的滨珊瑚(Porites)稳坐海底

它的年龄超过500岁

看起来就像是一个瘪了气的篮球

不知被谁家丢弃海中

这幅宽广的画面仍能保持极高的清晰度

可见大堡礁海水透明度之高

(请将手机横屏观看,拍摄于Wilson Island附近,图片源自XL Catlin Seaview Survey)


透明的海水可以最大限度呈现出珊瑚的丰富色彩

让来自世界各地的潜水爱好者饱览海底胜景

(请将手机横屏观看,图片源自XL Catlin Seaview Survey)


清澈透明的海水包裹之下

是一个生机勃勃的海底天堂

各色鱼类环绕着海底“小山包”

朝圣一般地游来游去

(请将手机横屏观看,此处名为Steve's Bommie,图片源自XL Catlin Seaview Survey)


大堡礁生活的鱼类超过1500种

占全球海洋鱼类的1/10以上

是世界上鱼类品种最丰富的区域之一

包括小丑鱼、红皇帝喉、鲷鱼、珊瑚鳟鱼等等

(相比之下中国所有海域加起来的的鱼类才3000种)

其中六带鲹(音shēn)是水下摄影的常客

它们喜欢聚集成群,形成一个鱼群风暴

人类潜水员在它们面前变得渺小无比

(请将手机横屏观看,拍摄于Lady Elliot Island附近,图片源自XL Catlin Seaview Survey)


大堡礁还吸引了30多种海洋哺乳动物

包括鲸鱼、海豚、鼠海豚等等

体重高达40吨的座头鲸也是其中一员

它们是大堡礁最庞大的访客

每年两万头座头鲸跨越9600公里

从南极洲往返这片温暖安全的水域

并在此生养哺育后代

(请将手机横屏观看,图中为小须鲸,图片源自XL Catlin Seaview Survey)


海豚也不远千里而来

遨游于纯蓝世界

因为“居民”众多

居民们需要激烈竞争才能生存下来

这使得大堡礁生命进化的速度

比其他海洋环境快50%

(请将手机横屏观看,拍摄于Myrmidon Reef,图片源自XL Catlin Seaview Survey)


为什么大堡礁会形成

如此大面积的海底天堂呢?


我们需要从大堡礁的海底地形说起

大堡礁海底相对平坦

平均深度仅为35米

而在它的东侧海底深度骤降至1000米以下

两者之间形成了一个巨型断崖

(从海底仰望断崖的模拟图,这处断崖非常像澳大利亚的乌卢鲁巨岩;本段论述依据詹姆斯库克大学Robin Beaman教授的研究)


1.4万年以前

澳大利亚的东北海岸线便位于这处断崖

后来随着末次冰期结束

大量冰川融化带来全球海平面快速上升

不但阻隔了澳大利亚古代人类与亚欧大陆的联系

使得澳大利亚成为一座超级孤岛

还淹没了大堡礁这片开阔平坦的土地

最快时海岸线每年向内陆推进数百米之多

(本段论述依据詹姆斯库克大学Robin Beaman教授的研究,星球研究所标注)

就像达尔文观察的那样

这片新生的海洋非常贫瘠

幸运的是

一种多数仅有2-3毫米的小动物看上了这里

它们便是珊瑚虫

(一种造礁珊瑚虫,图片源自NOAA)


多数珊瑚虫体内含有一种共生藻类

这种藻类可以通过光合作用

为珊瑚虫提供能量和碳酸

让珊瑚虫可以在贫营养的环境中生存下来

但是

它也其它挑剔的要求

包括合适的海水温度、盐度等等

其中最重要的条件是

充足的阳光


来到大堡礁之前

珊瑚虫已经在地球上存少至在了5亿年

在大堡礁断崖海岸附近也已经生存了2000万年之久

但海洋中多数区域的深度使得阳光无法穿透

珊瑚虫只得借助接近海面的海山或岛屿生存

岛屿的面积毕间有限

珊瑚虫也便难以大量繁衍

而大堡礁这片新生的浅海不知道比那些小岛大了多少倍

离开壑阳光明媚,直射海底

堪称珊瑚虫的最佳家园

于是珊瑚虫在大堡礁大量繁衍

它们将体内藻类提供的碳酸合成碳酸钙

从底部分泌出来制造出骨骼

经过一万年的堆积

一座座巨大的海底城市便诞生了

(请将手机横屏观看,拍摄于Heron Island,图片源自XL Catlin Seaview Survey)


珊瑚虫和共生的藻类

发展出了一个极为高效的能量系统

把营养物质从一个层级传送到另一个层级

在两者之间循环利用

只有很少的营养会流失到整个系统之外

因而丰富度得以在贫瘠的海洋中不断累积

最终发展出了世界上最多彩的海洋生态

所以珊瑚礁仅占地球表面积的1/1000

却因为对能量的高效利用

而拥有全球1/4的海洋物种

这便是今天科学家对达尔文悖论的解释

(关于达尔文悖论还有其它学说,比如岛屿质量效应Island Mass Effect,此处不展开叙述)


小小的珊瑚虫创造了一个海洋奇迹

在大堡礁为无数动物建造了家园和庇护所

包括1500种热带鱼、200种鸟类、20种爬行动物

1981年大堡礁被列入世界自然遗产

也被CNN评选为世界七大自然奇观之一

大堡礁的英文名字则缘于它的独特形态

今天的我们可以从太空更直观地看到这一点

珊瑚礁沿着海岸分布

在深海与大陆之间形成了一道堤坝(英文Barrier)

并因此得名Great Barrier Reef

(图片源自NASA)


但作为大堡礁的创建者

目前珊瑚虫们的生存状况却不容乐观

全球气候变化加剧引发了更多的热带风暴

可以轻松将整片的珊瑚礁碾为齑粉

人类过度捕捞大法螺

引起珊瑚虫的天敌棘冠海星爆发式增长

导致大面积的珊瑚被棘冠海星吞食


而上述所有这些的危害力量都比不上

珊瑚白化(Coral bleaching)

(同一株珊瑚白化前后对比图,图片源自XL Catlin Seaview Survey)


健康珊瑚呈现的红、黄、绿等多种颜色

主要源于珊瑚体内的共生藻类

然而全球气候变暖导致的海水温度升高

以及海洋污染物增多、海水盐度改变等等原因

使得珊瑚为了自保

不得不驱逐出体内的藻内

失去共生藻类的珊瑚会呈现出白色

这种饮鸩止渴的自保方式

如果不能快速恢复珊瑚就会死亡


1980年-2016年的30多年间

大堡礁已经出现8次大规模的珊瑚白化

虽然历次白化事件之后

大堡礁都最终得以部分恢复

但每一次新的白化也都愈加严重

在2016年珊瑚白化时

潜水员再次潜入Heron Island的海底

看到的景象却是有如珊瑚坟场

(请将手机横屏观看,图片源自XL Catlin Seaview Survey)


科学家在系统调查之后

大堡礁珊瑚白化的严峻形势便清楚地展现出来了

其中最严重的区域位于北部

白化比例高达81%

(图片源自美国《国家地理》)


澳大利亚大堡礁海洋公园管理局

在一年一度的展望报告中写道

因为人类活动影响,1985年到2012年间大堡礁的珊瑚覆盖率下降了50%


这真是一个悲伤的消息

我们应该做点什么呢?


星球研究所

一群国家地理控,专注于探索极致的自然风光

 

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