三十年的独特数据揭示了真正杀死珊瑚礁的原因

珊瑚礁被认为是地球上受威胁最严重的生态系统之一，并且正以惊人的速度在世界各地濒临死亡。科学家将珊瑚褪色和最终的大规模珊瑚死亡归因于许多环境压力因素，特别是由于气候变化导致水温升高。

发表在国际海洋生物学杂志上的一项研究揭示了真正杀死珊瑚礁的原因。佛罗里达大西洋大学海洋分支海洋学研究所的研究人员和合作者在佛罗里达大西洋海岸下游的Looe Key礁获得了30年的独特数据，他们发现珊瑚褪色的问题不仅仅是由于地球变暖，而且还是一颗行星。同时富含来自多种来源的活性氮。

处理不当的污水，肥料和顶层土壤正在提高氮水平，这会导致珊瑚中的磷饥饿，降低其“漂白”的温度阈值。这些珊瑚礁在受到水温上升影响之前很久就已经死亡。该研究代表了世界上任何地方珊瑚礁活性营养素和藻类浓度的最长记录。

“我们的研究结果提供了令人信服的证据，证明在我们的长期研究中，来自佛罗里达群岛和大沼泽地生态系统的氮气负荷，而不是气温变暖，是Looe Key Sanctuary保护区珊瑚礁退化的主要原因，”Brian说。 Lapointe，博士，资深作者，FAU海港分公司研究教授。

该研究的一个重要发现是，陆地养分径流增加了珊瑚藻中的氮磷比(N：P)，这表明已经导致代谢压力并最终导致珊瑚饥饿的磷限制程度越来越高。活性氮的浓度高于先前为佛罗里达群岛确定的关键生态系统阈值水平，以及近海珊瑚礁的浮游植物水平，这可由大量藻类和其他有害的藻类大量繁殖所造成的藻类大量繁殖所证明。

研究人员收集了1984年至2014年的数据，并在干湿季节收集了海水样本。来自佐治亚大学和南佛罗里达大学的Lapointe和合作者也对活珊瑚进行了监测，并收集了大量的海藻(大型藻类)进行组织营养分析。他们监测了大沼泽地和Looe Key之间的海水盐度，温度和养分梯度。他们希望更好地了解氮从大沼泽地下游到佛罗里达群岛国家海洋保护区的珊瑚礁的传播方式，该保护区现在是加勒比海地区任何珊瑚礁珊瑚覆盖量最低的地方。

数据显示，Looe Key Sanctuary保护区的活珊瑚覆盖率从1984年的近33%下降到2008年的不到6%。研究期间珊瑚损失的年变化率有所不同，但在1985年至1987年和1996年至1999年期间增加大沼泽地的暴雨和增加的水输送量。在1991年至1995年期间，大沼泽地径流和暴雨的显着增加导致Looe Key的活性氮和浮游植物水平增加，超过已知压力并导致珊瑚礁死亡的水平。尽管大沼泽地流量减少，但水质尚未恢复到20世纪80年代的水平。

由于气候变化引起的降雨量变化，预计全球氮输入量将增加19%，这表明需要采取紧急管理措施以防止进一步退化。

“综合大沼泽地恢复计划的未来成功将依赖于认识大沼泽地，佛罗里达湾和佛罗里达群岛之间的水文和氮连接，”Lapointe说。“好消息是，我们可以解决氮气问题，例如更好的污水处理，减少肥料投入，以及增加佛罗里达雨水的储存和处理。”

目前正在通过整个佛罗里达群岛完成集中式污水收集和先进的污水处理厂和养分清除设施，减少污水处理厂对当地76,000名常住居民和估计每年380万游客的当地土地氮贡献的影响。

根据佛罗里达群岛国家海洋保护区，与珊瑚礁相关的海洋相关活动每年增加超过85亿美元，并为佛罗里达州东南部的当地经济增加70,400个就业机会。

“荷兰加勒比海的博内尔岛珊瑚礁是有效减少氮污染的一个很好的例子。这些珊瑚礁在2011年建成新的污水处理厂后开始恢复，这显着减少了化粪池的氮负荷，”拉普安特。

该研究的合着者是FAU海港分公司的Rachel A. Brewton和Laura W. Herren;James W. Porter，博士，乔治亚大学生态学荣誉教授;和南佛罗里达大学海洋科学学院的Chuanmin Hu博士。

“引用气候变化作为全球珊瑚礁灭绝的唯一原因，错过了水质发挥作用的关键点，”波特说。“虽然生活在珊瑚礁附近的社区几乎没有办法阻止全球变暖，但他们可以做很多工作来减少氮气径流。我们的研究表明，保护珊瑚礁的斗争需要局部而不仅仅是全球性的行动。”

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