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科学新闻
来自研究机构

珊瑚礁在哪里可以缓冲海洋变暖的影响

交互式全球地图集有助于保护工作

日期:
2022年8月3日
来源:
国家大气研究中心/大学大气研究公司
简介:
随着海洋温度升高威胁到珊瑚礁的存在,科学家们成功地使用了一个极高分辨率的海洋环流计算机模拟,以确定可能的“热避难所”,这些生物多样性的生态系统更有可能在那里生存。
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随着海洋温度的升高威胁到珊瑚礁的存在,美国国家大气研究中心(NCAR)的科学家们成功地使用了一个极高分辨率的海洋环流计算机模拟,以确定可能的“热避难所”,这些生物多样性的生态系统更有可能在那里生存。

该研究小组发布了一份互动式免费在线全球地图集(https://ncar.github.io/coral-viz/)与这些地区的位置有关,在这些地区,海洋动力学和较冷的海水相结合,为珊瑚礁提供了可能的避风港。

“我们希望这项工作能成为其他对珊瑚礁感兴趣的科学家的起点,”NCAR科学家斯科特巴赫曼说,他领导了这项新研究,发表在该杂志上海洋科学前沿.“我们邀请研究人员浏览我们的网站,确定避难所可能在哪里,然后去观察珊瑚礁的健康状况。”

这项研究得到了美国国家科学基金会的支持,该基金会是NCAR的赞助商。这项研究是由塔斯马尼亚大学和奥克兰大学的科学家共同撰写的。

较冷的水波

气候变化对世界各地的珊瑚礁构成了如此大的威胁,预计大多数珊瑚礁将在不到30年的时间里消失,海水变暖使珊瑚礁褪色,留下了无生命的骨架。珊瑚礁的消失对环境和社会有着深远的影响。它们是近三分之一海洋物种的家园,养活了全世界数亿人。据NCAR科学家和研究合著者Joan Kleypas称,珊瑚礁每年产生的全球经济价值估计为10万亿美元,它们每年为海岸线提供的免受风暴和洪水破坏的保护价值数十亿美元。

然而,科学家们发现,一些珊瑚礁的情况确实比其他珊瑚礁好。例如,在海洋的某些区域,通过被称为海洋内部重力波的地下振荡从深海中升起的较冷的水可以覆盖珊瑚礁,并缓冲它们免受增加的热量的影响。

巴赫曼说:“这些重力波无处不在,在特殊条件下,它们可以将较冷的水带到靠近珊瑚礁的海洋表面。”“你需要具有大振幅的强大海浪与物理障碍物(如海底山)碰撞,以迫使海浪向上晃动。”

一段时间以来,科学家们已经了解到这种引力波现象存在于特定的地方。例如,潮汐和珊瑚三角(包括印度尼西亚、马来西亚、菲律宾和其他附近国家水域的海洋区域)的深盆地的结合,创造了有利于重力波将较冷的水带到表面的条件。但要确定全球所有可能存在类似条件的地方一直很困难,部分原因是重力波可能不会把水一直带到地表,因此卫星无法识别。

由于无法从太空观察热避难所,科学家们只能用计算机建模作为在全球范围内识别它们的工具。然而,模型的主要障碍是规模。与浩瀚的海洋相比,珊瑚礁相对较小,在全球范围内以足够高的分辨率进行模拟,以捕捉重力波如何与特定珊瑚礁相互作用,需要大量的计算资源。

然而,这样的模拟是存在的。美国国家航空航天局的海洋环流和气候估算(ECCO)项目以大约2公里的分辨率模拟了整个海洋,并以每小时为单位保存了数据,其频率足以准确捕捉内部重力波的行为。为了进行必要的分析以确定热避难所,巴赫曼从ECCO项目下载了惊人的400tb的数据。

巴赫曼说:“这种类型的研究在当地并不罕见。”“但这在地区范围内是罕见的,到目前为止,从未在全球范围内进行过。”

Kleypas对气候变化对珊瑚礁的影响进行了开创性的研究,他说,最终的地图集提供了一些希望。

“珊瑚礁状况不佳,我们都经历了一段哀悼期,”克莱帕斯说。“这项研究强调了有希望的地方。我们并不是说这个地图集可以解决所有问题,但它可以帮助我们更明智地保护最有可能生存的珊瑚礁。”

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故事来源:

材料所提供的国家大气研究中心/大学大气研究公司.劳拉·斯奈德(Laura snyder)原创。注:内容可能会根据风格和长度进行编辑。


期刊引用

  1. Scott D. Bachman, Joan A. Kleypas, Mark Erdmann, Edy Setyawan。由内重力波产生的珊瑚礁潜在热避难所的全球地图集海洋科学前沿, 2022;9 . DOI:10.3389 / fmars.2022.921879

引用此页

国家大气研究中心/大学大气研究公司。“珊瑚礁可以缓冲海洋变暖:交互式全球地图集可以帮助保护工作。”《科学日报》。《科学日报》,2022年8月3日。< www.koonmotors.com/releases/2022/08/220803112623.htm >。
国家大气研究中心/大学大气研究公司。(2022年8月3日).珊瑚礁可以缓冲海洋变暖的地方:交互式全球地图集可以帮助保护工作。《科学日报》.2023年6月19日检索自www.koonmotors.com/releases/2022/08/220803112623.htm
国家大气研究中心/大学大气研究公司。“珊瑚礁可以缓冲海洋变暖:交互式全球地图集可以帮助保护工作。”《科学日报》。www.koonmotors.com/releases/2022/08/220803112623.htm(2023年6月19日访问)。

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