漂白生物學

海水溫度升高與強烈陽光相結合會在珊瑚中產生熱應力。 這種壓力會導致珊瑚蟲黃藻中正常光合作用的破壞,從而導致珊瑚褪色。 

溫度和光的作用 

大規模白化事件的主要觸發因素是水溫高於夏季正常最大值。 在升高的溫度下,蟲黃藻的光合作用系統很容易被入射光淹沒,從而產生活性氧。 這些是珊瑚組織中氧化應激的來源,導致珊瑚排出蟲黃藻以避免進一步的組織損傷。 雖然升高的溫度是漂白的觸發因素,但光也是一個重要因素。 增加的太陽輻照度(即穿透水柱的光量)會加劇白化風險,而部分遮蔽的珊瑚在白化前可以耐受更高的溫度。 

從漂白中恢復 

如果沒有蟲黃藻來支持它們的代謝過程,珊瑚就會開始挨餓。 如果水溫很快恢復到正常狀態,珊瑚就可以在白化事件中存活下來。 在白化不太嚴重的情況下,蟲黃藻可以從珊瑚組織中剩餘的少量蟲黃藻中重新繁殖,在數周到數月的時間內使珊瑚恢復正常顏色。 一些珊瑚,像許多分枝珊瑚一樣,沒有蟲黃藻就不能存活超過 10 天。 其他一些,例如一些大型珊瑚,是有能力的異養生物,可以通過以浮游生物為食而在漂白狀態下存活數週甚至數月。 即使是存活下來的珊瑚也可能會出現生長速度下降、繁殖能力下降和疾病易感性增加的情況。 

如果珊瑚礁暴露在已知會導致漂白的壓力條件下,其命運會受到三個關鍵生態屬性的影響: 

  1. 珊瑚在不漂白的情況下能承受高壓的程度(阻力)
  2. 珊瑚漂白的能力(耐受性)
  3. 如果珊瑚死亡率顯著增加,珊瑚群落能夠得到補充(恢復)
珊瑚漂白信息圖 NOAA

資料來源:國家海洋和大氣管理局

漂白敏感性的變化 

珊瑚對漂白的敏感性各不相同。 在珊瑚物種中可以看到一致的易感性模式,總體趨勢是在更複雜的分枝形式中易感性較高,而在大型物種中,尤其是有肉質息肉的物種中易感性較低。 如果珊瑚不斷暴露在更高的溫度或更大的輻照度下,它們也會對漂白壓力產生更大的耐受性。 例如,珊瑚礁灘上的珊瑚通常能夠忍受比棲息在礁坡上的相同物種群高得多的水溫。 

蟲黃藻的類型也會影響漂白敏感性。 目前公認的蟲黃藻至少有九組(稱為進化枝),這些組內可能有許多物種。 蟲黃藻進化枝耐受高溫的能力各不相同,一些珊瑚具有耐熱進化枝,因此更能抵抗漂白。 然而,具有耐熱進化枝的珊瑚往往生長得更慢,從而在維持進化枝-珊瑚關係多樣性的共生關係中產生進化權衡。 

 

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