拯救珊瑚礁！有了最好的辦法_風聞

原創 科學大觀園****研究人員在納米尺度上觀察了珊瑚礁的形成過程，並由此解釋了珊瑚是如何抵抗海洋酸化的。結果表明，控制水温對減輕珊瑚礁損失以及修復珊瑚礁至關重要。

大圓盤珊瑚（Turbinaria peltata）骨骼的高倍顯微圖像，藍色為離子附着，綠色為納米顆粒附着。

珊瑚礁承載着海洋中四分之一的物種，對它們的生存起着關鍵作用。然而，珊瑚礁正在慢慢地“死去”——據估計，氣候變化至少已經造成30%~50%的珊瑚礁消失。

近日，來自美國威斯康辛大學麥迪遜分校的物理學家們在《美國國家科學院院刊》上發表論文稱，他們在納米尺度上觀察了珊瑚礁的形成過程，並由此解釋了珊瑚是如何抵抗海洋酸化的。

相關結果表明：對於減輕珊瑚礁“損傷”以及恢復珊瑚礁至關重要的是海洋温度，而非海洋酸化。

形成珊瑚礁的珊瑚是一種海洋動物，它會產生具有霰石（一種碳酸鈣礦物）成分的堅硬骨骼。但其骨骼是如何生長的還不清楚。

在這項新研究中，論文通訊作者Pupa Gilbert的團隊使用了一種名為“PEEM”的光譜顯微鏡技術，在納米尺度下對五種珊瑚的骨骼生長情況進行探索。它們可以代表所有四種珊瑚礁的可能形態：分枝狀、塊狀、殼狀和板狀。

結果顯示，在珊瑚組織、生長表面以及組織與骨骼之間的區域都有非晶態納米顆粒存在，但它卻不存在於成熟的骨骼中，這與納米顆粒附着模型是相符的。然而，雖然生長邊緣沒有被碳酸鈣密集填充，但成熟的骨骼中卻充滿了碳酸鈣——這與模型不符。

大堡礁的珊瑚死亡引起關注。

“一堆球體無法完全填滿整個空間，它們之間總是有縫隙的，”Gilbert説。“所以納米顆粒附着可能不是珊瑚骨骼生長的唯一途徑。”

隨後，研究人員測算了多孔材料的內部表面積。由非生物形成的大型地質霰石的表面積比由納米顆粒組成的同等質量物質小100倍左右。然而，他們發現珊瑚骨骼的內部表面積幾乎等同於大晶體（而非納米顆粒材料）。

“因此，離子附着和納米顆粒附着在珊瑚骨骼的生長過程中是同時存在的，”Gilbert説。

珊瑚鈣化液中鈣的濃度略高，碳酸氫鹽離子的濃度是海水的三倍，這表明海水並沒有直接接觸生長中的珊瑚骨骼。

研究人員將這一認知與新研究結合，提出一種新模型：珊瑚會通過珊瑚組織從海水中泵入鈣離子和碳酸鹽離子，從而將礦物質富集到骨骼附近。通過這種控制機制，即使是在二氧化碳水平上升導致海洋酸化的情況下，珊瑚也能夠調節自身內部的離子濃度。

“因此，如果要修復珊瑚礁，我們不應該把重點放在對付海洋酸化上，而應該放在海洋變暖上，”Gilbert説。

（部分圖片來源於網絡）

◎編譯 | 花花

◎審稿 | 西莫

◎責編 | 陳之涵

◎期刊來源 | 《美國國家科學院院刊》 

◎期刊編號 | 0027-8424

◎原文鏈接：

https://phys.org/news/2020-11-coral-skeleton-growth-ways-reefs.html

版權聲明：本文為原創編譯，中文內容僅供參考，一切內容以英文原版為準。轉載請註明來源。