獨步技術驗證墾丁珊瑚耐熱性 學者:全球暖化衝擊下 珊瑚希望在台灣

獨步技術驗證墾丁珊瑚耐熱性 學者:全球暖化衝擊下 珊瑚希望在台灣

 

全球暖化造成海水升溫、導致珊瑚白化,當升溫效應增強、年年發生,就造成珊瑚礁大面積的死亡。難道珊瑚或珊瑚礁難逃這樣的「熱危機」?如果有,這樣的珊瑚在哪裡?可能的機制是什麼?台灣學術團隊透過獨步技術發現,真有這樣的珊瑚存在,若努力保留下來,可望成為未來珊瑚礁重建的希望種原庫。

2016後壁湖白化(魏杰 攝)
2016年後壁湖珊瑚白化。魏杰 攝。

由中研院生物多樣性研究中心、大仁科技大學與海洋生物博物館組成的研究團隊,利用全球獨有的「薄荷醇白化珊瑚」技術,進行珊瑚的生理與耐熱酵素研究,證明生存於墾丁核三廠出水口海域的「維氏腦紋珊瑚」本身具有較高的耐熱程度,同時與耐熱型的共生,更增其耐熱的能力,顯示墾丁的珊瑚已對「熱逆境」產生調適與適應能力。這些研究成果已於17日發表於《科學報導》(Scientific Reports)學術期刊

第一作者大仁科大生技所教授王志騰表示,珊瑚與其體內共生藻形成的「珊瑚共生體」是成就珊瑚礁生態系最主要的功臣;然而,要分別進行珊瑚和共生藻的生理、生化或是細胞等相關研究,特別是沒有共生藻的「白化珊瑚」活體,則相當困難,也造成過去學界對珊瑚本身是否在生理生化能夠耐熱與可能機制都了解甚少。

開發薄荷醇處理技術  得以觀察白化珊瑚活體

王志騰說明,這次團隊開發了全球獨有的薄荷醇(也就是薄荷腦)處理技術,將珊瑚體內共生藻趕離,產生白化珊瑚活體,同時可長期於水族箱養殖,進行相關呼吸生理與蘋果酸去氫酶的實驗。

團隊比較長期暴露於高溫與高溫變動區(核三廠出水口)和常溫與穩定溫度(萬里桐)海域的維氏腦紋珊瑚,發現出水口珊瑚的耐熱度比起萬里桐高攝氏3.1;而出水口維氏腦紋珊瑚所萃取蘋果酸去氫酶,在高溫處理下的活性,是萬里桐維氏腦紋珊瑚的兩倍。

這樣的結果顯示,經過30多年暴露於高溫以及變動溫差的訓練下,墾丁核三廠出水口維氏腦紋珊瑚可能已經發展出對熱逆境的適應或是調適的機制。

薄荷醇處理的「白化」叢狀棘杯珊瑚(王志騰攝影)

 

薄荷醇處理的「白化」叢狀棘杯珊瑚。王志騰攝。

 

薄荷醇處理的「白化」癭葉表孔珊瑚(王志騰攝影)

 

薄荷醇處理的「白化」癭葉表孔珊瑚,王志騰攝影。

 

IPCC特別報告:升溫2℃  99%珊瑚將消失

根據國際跨政府氣候變化委員會(IPCC)2018年的報告,如果氣候變遷所引起的升溫效應放任在攝氏2度,99%的全球珊瑚礁將消失於地球。但若能努力加速減排溫室氣體(特別是二氧化碳)在2050之前做到全球零排放,將可讓升溫控制在1.5度。

本文通訊作者中研院生物多樣性研究中心研究員陳昭倫強調,這0.5度的差別,將有10~30%的珊瑚礁可以持續生存,作為未來地球降溫後重新恢復所需的種原庫。

墾丁珊瑚發展出適應暖化能力  有望成為種原庫

陳昭倫指出,相對於全長2200公里、寬160多公里的澳洲大堡礁,墾丁海域的珊瑚礁只不過是米粒般大小的礁體,但因為特殊的地理位置與海洋環境,造就了墾丁海域珊瑚對熱逆境已發展出相對的調適或是適應的能力。如果能夠透過更積極的保育措施,包括海岸的水土保持、海洋污染的控制、遊憩人口的規劃以及環境保育意識的提升,墾丁海域將會是未來全球珊瑚恢復重要的種原庫。

陳昭倫憂心表示,眾人所不知或無法立即感受的是,自從工業革命以來所引起地球升溫的熱,超過90%其實是由佔地球面積75%的海洋所吸納。最明顯的例子就是氣候變遷、聖嬰與反聖嬰現象所引起海水異常升溫,在2014~2017年間造成全球珊瑚礁連續大面積白化而死亡,不僅是對珊瑚礁生態與生物系的威脅,更造成許多依靠珊瑚礁國家,特別是太平洋島國的漁業與觀光產嚴重的衝擊。

野柳海域白化的珊瑚群聚,萼柱珊瑚為主1

 

野柳海域白化的珊瑚群聚,萼柱珊瑚為主。陳昭倫攝。

 

陳昭倫提醒,這樣類似「滾水煮青蛙」的加熱方式,讓人類的社會系統對暖化的感知遲鈍,更讓人憂心的是當目睹極區永凍土無冰、冰山溶解所引起的連鎖效應時,人們才要開始急速減排溫室氣體,但這時減緩衝擊的反應時間與能力已變得極度有限。

IPCC將於23日發布氣候變遷、海洋與冰凍圈特別報告,將會提出積極減碳的急迫性。他指出,相較於各國積極面對深度減排溫室氣體,試圖在2050年前達到全球零排碳(zero emission),讓地球升溫控制在攝氏1.5的努力,台灣執政當局實在更應該加把勁,不然就算台灣擁有可存活、甚至是未來希望的珊瑚與珊瑚礁,也將無用。

 

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