来自莱斯大学、科罗拉多大学博尔德分校和路易斯安那州立大学的气候科学家和海洋生物学家使用计算机模型模拟了2015年至2100年期间的气候变暖，这两种情况分别是在“一切照常”的高排放情景和排放量减少到高水平的情景下。他们对墨西哥湾和加勒比海特定地区在每种情景下的海洋变暖和海洋酸化水平的研究和分析发表在《地球科学》杂志上地球物理研究杂志:生物地球科学．研究人员发现，在一些珊瑚礁仍然健康的地区，减少排放可以延缓海洋温度急剧升高的发生。

莱斯大学海洋生物学家阿德里安娜·科雷亚(Adrienne Correa)是这项研究的合著者之一，她说:“海湾地区的珊瑚礁确实值得拯救。”“我们在美国仍然拥有的一些最健康的珊瑚礁就在这些预测所覆盖的地区。”

自1950年以来，世界范围内珊瑚礁上的活珊瑚覆盖率下降了约50%，加勒比海和海湾地区的珊瑚礁很少有超过10%的活珊瑚覆盖率。佛罗里达州西部的干托尔图加斯国家公园和德克萨斯州和路易斯安那州海岸外的花园银行国家海洋保护区的珊瑚礁是值得注意的例外，它们的活珊瑚覆盖率超过50%。

该研究发现，加勒比海和佛罗里达州部分地区的海洋温度最早可能在2050年达到极端温暖的温度，对珊瑚的生存构成严重威胁。

科雷亚是生物科学助理教授，他的实验室专门研究珊瑚和珊瑚礁生态系统，他说:“到2050年，我们将看到这些变化，这一事实是一个强有力的警钟。”“我们得到了很多关于珊瑚礁的坏消息，但我们仍然可以从中获得希望和动力。分析中包含的一些珊瑚礁非常特别，比如花园滩，古巴和加勒比海其他一些地方的珊瑚礁，那里的珊瑚覆盖率仍然很高。如果我们立即采取行动改变我们使用多少能源以及从哪里获得能源，我们就可以帮助保护和保持高珊瑚覆盖的珊瑚礁。”

科雷亚与赖斯大学的气候科学家西尔维娅·迪、科罗拉多大学博尔德分校的艾莉森·劳曼和路易斯安那州立大学的克里斯汀·德隆共同撰写了这项研究。

“在一种情况下，我们有更多的时间来缓解，而在另一种情况下，我们没有，”气候建模专家、地球、环境和行星科学助理教授迪伊说。“人们需要意识到它来得很快，现在是探索缓解技术的时候了。”

珊瑚是共生生物，与光合藻类合作生活，帮助它们的珊瑚宿主。珊瑚也是建造者，它们利用海水中的碳酸盐矿物来建造自己的岩石外部框架。气候变暖威胁到珊瑚共生和珊瑚礁建设。例如，热应力会导致珊瑚大量排出共生藻类，这有时是一种致命的现象，称为白化。随着温度的升高，海洋的酸性会变得更强，这降低了珊瑚用来形成珊瑚礁的化学反应的效率。

先前的研究表明，与热有关的珊瑚白化通常是由长时间的、异常温暖的海洋温度引发的。白化的临界阈值温度因海洋区域和珊瑚礁而异。例如，花园岸的珊瑚礁的临界温度是29.5摄氏度(85.1华氏度)。研究人员分析了每种情景下的区域变暖模式，以预测在每种排放情景下，有珊瑚礁的特定区域何时可能达到阈值温度。进行了类似的区域分析，以预测海洋酸化临界阈值的时间。

该研究的通讯作者、迪伊实验室的前博士后学者劳曼说，该研究表明，在每种排放情景下，与热有关的压力是对珊瑚最大、最直接的气候相关威胁。

“区别在于你是否在2050年左右越过了临界阈值，而不是在20年后，”科罗拉多大学博尔德分校环境科学合作研究所的博士后劳曼说。

研究人员发现，每种情况下珊瑚死亡的关键决定因素是，未来珊瑚暴露在比2015-2034年预计的最热平均月份更长的温度下的月数。研究人员称这些月为“升温月”。

“一年中总有一个月是最热的，”劳曼说。“假设现在是八月，我们正在研究的地区那个月的平均基线温度是29摄氏度。该地区的‘升温月’是指未来平均气温高于29摄氏度的任何一个月。”

研究表明，在“一切照旧”的排放情景下，到21世纪后期，“升温月份”将成为常态，在加勒比地区的一些地区，每年的升温月份多达10个月。

Lawman说:“珊瑚可能会经历超过它们适应的正常水平的热压力，这是很长的几个月。”

“这些预测非常令人担忧，”她说。“我认为，传达出来的信息是，现在是采取行动的时候了。”

德隆是路易斯安那州立大学地理学和人类学副教授。

该研究由美国国家科学院、工程院和医学院海湾研究计划、莱斯大学、内政部(G19AC00086)和美国国家科学基金会(2102931,2109622)资助。