隐藏深海的热浪对珊瑚礁构成威胁
2019年四月至五月，位于南太平洋中部法属坡利尼西亚莫雷阿岛一带的珊瑚礁经历了长时间且严重的高温白化。由于该年并非厄尔尼诺年份，一般并不会出现这种情况，因此本事件令全球海洋科学界百思不解。
由香港科技大学海洋科学系艾力克斯・怀亚特（Alex Wyatt）助理教授领衔的国际团队对这宗不寻常的珊瑚白化事件展开了调查。研究人员发现，这次灾难与反气旋涡流的通过有关。该涡流使该区域海平面升高，并使温度较高的海水集中在珊瑚礁上，进而导致海洋热浪大规模地隐藏在水面之下。团队的研究成果最近于《自然通讯》(Nature Communications)期刊上发表 。
过往关于珊瑚白化模式的研究，大多数仰赖于海水表面温度的测量。以这种方法收集数据，并未能全面了解海洋温度升高对海洋生态系统、乃至对热带珊瑚礁的威胁。虽然以卫星大范围的海表温度监测资料有其重要用途，却不能协助科学界监测海面数米以下区域的热能，亦无法探究在水表面之下，热能变化如何影响生态群聚。
怀亚特教授与研究伙伴分析了由2005年至2019年十五年间在莫雷阿岛收得的卫星遥测海表温度数据、长期且高解析度实际海水温度数据，以及海表温度异常现象的观测纪录。藉由这一连串难得的资料及现象组合，研究团队证实了公海中的反气旋涡流经过该岛后，海平面升高，并将海洋内波推入更深的水中。海洋内波是一种会沿着海水温暖表层和下方较冷层之间的界面传播的波动。怀亚特教授早前领导的另一项研究，已发现内波可频繁地帮助珊瑚礁栖息地降温。而这项最新研究进一步证明，反气旋在2019年初乃至之前一些热浪出现时，切断了内波冷却效应。这导致珊瑚礁区的海水不寻常地升温，进而引发珊瑚大规模白化并随后死亡。对于当地珊瑚礁的生物多样性而言，这是一宗灾难。过去十年来，莫雷阿岛周围珊瑚群聚得以恢复，却于2019年不幸地回到了原点。
这项研究结果之中，一项值得注意的观察是2016年和2019年的比较。在2016年，尽管超级厄尔尼诺现象在全球各地带来暖化，并摧毁了许多浅礁，但莫雷阿岛的珊瑚礁在该年并未出现显著的白化死亡，与2019年热浪带来的影响形成强烈对比。是项最新研究证明了在珊瑚礁占据的深度范围内收集温度数据的重要性。如果单靠海表环境条件的数据，便会在预测工作中，错过珊瑚白化的警号。根据海表温度数据预测，莫雷阿岛 2016 年和 2019 年均会出现中度白化。然而，直接观察证明，2016 年只发生了生态上不显著的白化，而海水升温持续时间很短，且仅限于浅层。另一方面， 如果研究人员只能获得海面温度数据，那么 2019 年严重且持续时间较长的海洋热浪便可能会被忽略；而由此导致的灾难性珊瑚白化，亦可能被错误地归因于海水升温以外的原因。
怀亚特教授表示：「是项研究强调，我们若要了解受威胁的海洋生态系统，便必须探究相关的深度环境动态，包括由水下海洋气候事件引发的生态系统变化。这种分析有赖于跨海洋深度测量的长期现场数据，但这正是我们通常缺乏的资料。」
「海洋动力和气候正在不断变化，在这个背景下，我们这篇论文正为评估沿海生态系统提供了一项有价值的机制，希望能成为范例。」
这项研究由香港科技大学领衔，合作机构为加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋研究所、加州大学圣塔巴巴拉分校、加州州立大学北桥分校和佛罗里达州立大学。项目的基础数据由莫雷阿珊瑚礁长期生态研究 (LTER) 站点提供，当地的研究人员进行了长期物理和生态观测。团队作出长期分析，以及对岛屿和沿海海洋生态系统全方位深度的物理条件和生物动态同步监测，是希望为保护海洋中宝贵的生物资源，树立研究典范。
来源：香港科技大学
