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全球变暖威胁珊瑚礁，研究人员对印度洋马斯克林高原（MP）的两种造礁珊瑚开展研究，用 Imaging-PAM 荧光法测定不同温度下 PSII 光合性能（ΦPSII）。结果显示不同地点珊瑚热阈值有差异，该研究为珊瑚应对变暖提供参考。
在神秘的海洋世界里，珊瑚礁宛如绚丽的海底花园，不仅为众多海洋生物提供了栖息之所，还对维护海洋生态平衡起着至关重要的作用。然而，近年来，全球气候变暖的阴影正无情地笼罩着这些美丽的珊瑚礁。不断升高的海水温度，如同一场可怕的灾难，成为了威胁全球珊瑚礁生存的主要环境压力源。与此同时，人类活动带来的诸多问题，像人口过度增长、过度捕捞以及沿海城市化和不可持续的旅游业发展等，更是雪上加霜，让珊瑚礁的处境愈发艰难。频繁出现的海洋热浪，使得全球珊瑚白化现象日益严重，珊瑚礁面临着生物多样性丧失和功能完整性受损的危机。
在这样严峻的形势下，科学家们迫切需要深入了解珊瑚礁在变化环境中的生存状况。为此，来自未知研究机构的研究人员，将目光投向了印度洋的马斯克林高原（MP）。这片区域拥有独特的浅海生物多样性，包括众多的珊瑚礁，但此前对其研究相对较少。研究人员聚焦于两种常见但形态不同的造礁珊瑚，即区域特有的硬珊瑚印度鹿角珊瑚（Pocillopora indiania ）和耐热但在光生理学方面研究较少且面临威胁的八放珊瑚蓝珊瑚（Heliopora coerulea ），开展了一项极具意义的研究。
研究人员通过实验发现，不同地点的珊瑚对热应激的反应存在显著差异。在暴露于 32°C 的温度下时，来自毛里求斯岛（MAU）的印度鹿角珊瑚遭受了严重的白化现象，超过 90% 的表面积受损，大量组织脱落甚至导致珊瑚死亡；而来自 Saya de Malha（SDM）和圣布兰登（SB）的同类珊瑚则表现出更好的热阈值，它们的光合活性较高，ΦPSII分别为 23% 和 33%。对于蓝珊瑚而言，MAU 的蓝珊瑚在实验中生长良好，但 ΦPSII最低（24%），而 SDM 和 SB 的蓝珊瑚 ΦPSII分别为 48% 和 58% 。这一研究成果发表在《Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography》上，为我们深入了解珊瑚礁在全球气候变化下的生存状况提供了重要依据，也让我们看到了不同地区珊瑚应对热应激的潜力差异，对保护珊瑚礁具有重要的指导意义。
研究人员在此次研究中，主要运用了以下关键技术方法：一是 Metadata 分析，通过对 1995 - 2023 年 MP 区域内每月平均海表温度（SST）的 Metadata 分析，来探究不同地点 SST 及 SST 异常的差异；二是 Imaging-PAM 荧光法，利用该方法测定不同温度处理后珊瑚在光系统 II（PSII）层面的光合性能，以有效量子产量（ΦPSII）来衡量。实验样本为来自 SDM、SB 和 MAU 不同地点的印度鹿角珊瑚和蓝珊瑚，这些珊瑚均采集自印度洋 2022 年海洋考察期间。
纬度差异对海表温度（SST）及 SST 异常的影响
通过对 1995 - 2023 年 MP 区域内不同地点（SDM、SB 和 MAU）每月平均海表温度（SST）的 Metadata 分析发现，这三个地点的 SST 存在显著差异（Kruskal-Wallis 卡方 = 139.84，自由度 = 2，p < 0.0001）。1995 年，SDM、SB 和 MAU 的年平均纬度 SST 分别为 27.27 ± 1.32°C、26.5 ± 1.6°C 和 25.65 ± 1.75°C；到 2023 年，分别变为 28.02 ± 1.17°C、27.32 ± 1.42°C 和 26.49 ± 1.52°C。这表明不同纬度的海表温度在过去几十年间发生了变化，且各地点之间存在差异。
不同温度下珊瑚光合性能（ΦPSII）的变化
研究人员将印度鹿角珊瑚和蓝珊瑚分别在 26°C、29°C 和 32°C 的温度下处理 22 小时，然后用 Imaging-PAM 荧光法测定其光合性能（ΦPSII）。实验结果显示，当珊瑚暴露在 32°C 时，种内和种间的 ΦPSII存在显著差异（p < 0.0001） 。不同地点的珊瑚在高温下的表现各不相同，反映出它们对热应激的耐受能力存在差异。
珊瑚的白化及组织脱落情况
在实验过程中，研究人员还观察到珊瑚的白化和组织脱落现象。MAU 的印度鹿角珊瑚在 32°C 时遭受严重白化，超过 90% 的表面积受损，且组织大量脱落，最终导致珊瑚死亡；而 SDM 和 SB 的同类珊瑚虽然也受到高温影响，但仍保持一定的光合活性，表现出相对较好的热耐受性。蓝珊瑚的情况则有所不同，MAU 的蓝珊瑚在实验中能较好生长，不过其 ΦPSII最低，而 SDM 和 SB 的蓝珊瑚 ΦPSII相对较高。
综合研究结果，研究人员得出结论：不同纬度的造礁珊瑚对热应激的反应存在显著差异。在急性温度暴露为 32°C 时，SB 的珊瑚在热耐受性方面表现最佳，SDM 次之，MAU 最差。这一研究虽然主要聚焦于光系统 II 的反应，但为我们了解 MP 区域珊瑚的热脆弱性纬度变化提供了重要的初步见解。它表明，来自 SDM 和 SB 的珊瑚可能比其他地点的珊瑚对未来变暖事件的影响更具弹性。这一研究成果对于保护珊瑚礁、制定合理的保护策略具有重要意义，有助于我们更好地应对全球气候变化对海洋生态系统带来的挑战，为保护这些美丽而脆弱的珊瑚礁提供了科学依据，让我们在保护海洋生态的道路上迈出了坚实的一步。
