《Communications Biology》：Progressive changes in coral reef communities with increasing ocean acidification
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编辑荐读：为厘清珊瑚礁如何随Ω下降而渐进衰退，作者利用巴布亚新几内亚天然CO渗流带37个站位，首次量化群落连续响应曲线，发现无明确临界点、退化自Ω3.2即启动，并预测SSP3-7.0情景下2100年复杂造礁石珊瑚盖度将降60%，为减排提供关键实证。
在蔚蓝的热带海面之下，珊瑚礁如同海底雨林，支撑着四分之一的海洋物种。然而，人类每年向大气排放的CO有近三分之一被海水吸收，引发海洋酸化——pH值已降至80万年来最低，且未来千年不可逆转。酸化降低文石饱和度（Ω），直接威胁以碳酸钙骨骼为“钢筋水泥”的珊瑚礁。实验室研究虽揭示高CO抑制珊瑚钙化，却无法回答“群落何时开始显著退化”“是否存在临界点”等关键问题，更缺乏连续梯度上的现场证据。于是，Noonan等把目光投向巴布亚新几内亚Normanby岛Upa-Upasina海底火山CO渗流带——这里像一座天然时间机器，同一礁坡上的37个站位从Ω3.57到0.79连续分布，温度、光照、盐度几乎一致，为“现场酸化模拟”提供了绝无仅有的实验场。研究团队在2025年《Communications Biology》发表成果，用现场数据描绘珊瑚礁随酸化加剧的“渐进式褪色”，并预测不同排放情景下到2100年的样貌。
关键技术方法概括：依托天然CO渗流梯度建立37站位现场队列；结合瓶采与SeaFET记录高频碳酸盐化学；水下照片点计数法统计底栖盖度与结构复杂度；目视调查记录成体与幼体珊瑚密度及多样性； quarter-quadrat采集大型藻烘干称重并分钙化/非钙化；RDA与GLM建立Ω-群落响应曲线，计算无显著效应浓度(NSEC)；用SSP2-4.5与SSP3-7.0碳酸盐投影推算2100年群落指标。
研究结果按原文小标题梳理如下：
碳酸盐化学
渗流区pH最低7.27，Ω跨度0.79–3.57，温度保持27.5–28.8℃，确认酸化梯度独立于其他环境因子。
珊瑚群落—底栖盖度
RDA显示群落差异与Ω显著相关。高Ω站位以分枝/伞房/桌状Acropora、Pocillopora、Seriatopora及壳状珊瑚藻(CCA)为优势；Ω<3.0时，非钙化大型褐藻、红藻、海绵与肉质软珊瑚Sarcophyton增多。除块状Porites外，其余石珊瑚盖度在Ω3.0下降20%，至2.5时降35%；复杂形态珊瑚的NSEC为3.11，即Ω仅下降0.4单位便显著低于现今水平。Ω<2.0时几乎只剩块状Porites。
珊瑚多样性与幼体密度
成体与幼体石珊瑚多样性高度相关，NSEC同为3.20；幼体密度亦同步下降。软珊瑚幼体比成体更敏感，Ω2.6以下完全消失。
大型藻盖度与生物量
钙化藻总盖度在Ω3.0与2.5分别降20%、35%；CCA与钙化红藻在≤2.5时近乎缺席。非钙化褐藻、红藻盖度则分别升65%、85%。总藻生物量因高钙化藻失重而降低，但去Turbinaria后的非钙化藻生物量沿梯度显著增加，显示物种替代而非单纯增量。
讨论与结论
研究首次用现场连续梯度证明：珊瑚礁群落对Ω的响应是渐进、无明确临界点的线性或对数线性过程；敏感指标（结构复杂度、CCA、复杂珊瑚、幼体密度）在Ω3.2–3.0已显著偏离现今水平，而全球热带表层Ω正以每十年约0.1单位速度下降，意味着类似变化可能已在部分现代礁区悄然发生。按SSP3-7.0路径，2100年Ω将降至2.5，复杂石珊瑚盖度减少60%，CCA降70%，非钙化藻增80%，礁体结构简化、多样性丧失、补充力下降，生态服务功能随之衰退。作者强调，减少大气CO排放是防止珊瑚礁进一步偏离“现今状态”的唯一有效途径；同时呼吁将已发生的Ω下降效应纳入未来礁区管理与恢复策略。该文为理解海洋酸化对生态系统的真实冲击提供了不可替代的现场证据，也为国际气候谈判添了一记来自海底的“珊瑚警报”。
