過去，珊瑚礁曾導(dǎo)致地球嚴(yán)重的全球變暖
世界范圍內(nèi)的珊瑚礁在地球氣候中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，但并不是你想象的那樣。美國《國家科學(xué)院院刊》近日發(fā)表的研究顯示，在過去2.5億年里，珊瑚礁生長(zhǎng)達(dá)到頂峰的時(shí)期與海洋溫度的大幅上升相吻合。
珊瑚用碳酸鈣構(gòu)建骨骼，并在此過程中釋放二氧化碳。圖片來源：Reinhard Dirscherl/Alamy
珊瑚礁是二氧化碳的制造者，因?yàn)闇厥覛怏w是碳酸鈣形成的副產(chǎn)品，而碳酸鈣構(gòu)成了珊瑚的骨架。
某些種類的浮游生物也會(huì)用碳酸鈣制造外殼，當(dāng)它們死亡時(shí)，這種礦物質(zhì)就被埋在海底。當(dāng)大面積淺海環(huán)境被珊瑚覆蓋時(shí)，原本可能被深海浮游生物吸收的鈣離子和碳酸鹽離子就不再可用了。
澳大利亞悉尼大學(xué)的Tristan Salles和同事通過整合板塊構(gòu)造重建、氣候模擬和流入海洋的沉積物變化，模擬了過去2.5億年間淺水珊瑚和深海浮游生物之間的相互作用。
他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)板塊構(gòu)造和地貌導(dǎo)致出現(xiàn)大面積淺海大陸架時(shí)，珊瑚和浮游生物之間的平衡就會(huì)被打破，而淺海大陸架是造礁珊瑚的理想棲息地。
當(dāng)珊瑚礁面積減少時(shí)，海洋中的鈣和堿度就會(huì)增加，浮游生物的產(chǎn)量也會(huì)提高，更多碳酸鹽被埋藏在深海，這有助于降低二氧化碳水平并使溫度下降。
研究人員發(fā)現(xiàn)，在過去2.5億年里，碳循環(huán)被嚴(yán)重破壞的主要時(shí)期有3個(gè)。這些事件發(fā)生在中三疊紀(jì)、中侏羅世和晚白堊紀(jì)，涉及大量的珊瑚礁，消耗了大量碳酸鈣，導(dǎo)致海洋溫度大幅上升。
Salles表示，當(dāng)淺水珊瑚礁和深海浮游生物之間的平衡被打破時(shí)，可能需要數(shù)十萬到數(shù)百萬年時(shí)間才能重新建立平衡?！耙虼?，即使這個(gè)系統(tǒng)能夠從一場(chǎng)巨大的危機(jī)中恢復(fù)過來，重新平衡也將在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生。”
Salles說，積極的一面是，如果浮游生物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大量繁殖失控，珊瑚很擅長(zhǎng)吸收多余的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來建造珊瑚礁。
現(xiàn)在，人類排放的二氧化碳正以前所未有的速度導(dǎo)致全球變暖和海洋酸化，這正在殺死珊瑚和浮游生物。Salles說，后果尚不清楚，但很可能導(dǎo)致生態(tài)災(zāi)難。
澳大利亞國立大學(xué)的Alexander Skeels表示，這項(xiàng)研究表明“生命與氣候之間存在深度交織的反饋循環(huán)”。
他說，人們通常認(rèn)為物種進(jìn)化是為了適應(yīng)地球的氣候，而氣候是由“不可改變的物理和化學(xué)過程”支配的。
“然而，我們?cè)絹碓蕉嗟乜吹缴镂锓N直接影響氣候本身的例子，從而形成了一個(gè)協(xié)同進(jìn)化的反饋循環(huán)?！盨keels說，“不僅是珊瑚，還有更古老的微生物群落，如疊層石，在調(diào)節(jié)大氣碳方面都發(fā)揮了關(guān)鍵作用。”
“我們知道碳會(huì)使氣候變暖，正如今天正在迅速發(fā)生的那樣，而珊瑚礁可能在非常深的時(shí)間尺度上促成了這一過程，解釋了冷暖交替的區(qū)間。”Skeels說。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1073/pnas.2516468122
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