珊瑚礁的庇護所─中光層珊瑚探秘

全球氣候變遷造成海水酸度上升、溫度劇烈變動,海中的熱帶雨林「淺水區珊瑚礁生態系」面臨前所未有的挑戰,有科學家指出在西元2050年全世界的珊瑚礁會消失至少90%。

於1996年Glynn博士提出了深海珊瑚庇護所假說,認為位於淺水域的珊瑚礁由於易受水溫、濁度及人為活動影響,發生白化或疾病現象,而深海珊瑚礁則因為所處地理環境而不易受表水溫度上升、人為活動干擾而影響,而有可能成為淺水區珊瑚礁的庇護所。在水深40米以下,光線穿透率僅剩1%~10%的中光層珊瑚及無光區的深海珊瑚,哪些特殊的生理來調適?是否真有可能成為淺水區珊瑚礁的庇護所。科學家又是透過何種方式來瞭解此區的珊瑚礁呢?

撰文:空軍軍官學校 學生楊文鑫

海洋與珊瑚:胞內共生

全世界的珊瑚種類約有1500種,而依靠珊瑚為棲所的魚種更多達全世界魚種的3/4,所以珊瑚礁孕育了很龐大的生態系,從珊瑚生長的世界分布圖來看,珊瑚生長的地方大多分布在赤道正負10度左右的範圍內,在分布圖中珊瑚生長較密集的區塊形成一個三角形,稱之為「珊瑚金三角」,而三角形的頂端就是以台灣為起點,就台灣周遭的珊瑚來看種類就多達400多種,可以知道台灣周遭的生態是相當豐富的。

學生認為:從珊瑚生長的環境-海水溫度(23-28C) / 酸度(~PH8.2) / 光照強度(大於1~5%表面光度,就是水深20~30m) / 鹽度(海水的鹽度33~36%) / 堅硬的底質/清潔的海水。原來可以生長珊瑚的區域不多,以海水深度而言,更是在表面層。再加上近年溫室效應造成全球暖化、海洋溫度上升,導致珊瑚白化及死亡,為了阻止這樣的事情持續擴大,學者更進一步的研究珊瑚白化的原因,進而發現了在珊瑚身上的共生藻。

第一次聽到胞內共生,共生藻(植物)生長在珊瑚(動物)的內胚層跟珊瑚的細胞共同生存,就是所謂的胞內共生,而共生藻一旦離開珊瑚,珊瑚就會死亡。在共生藻進入珊瑚宿主細胞,互相反應與加上陽光的照射,它會產生一種新的物質,稱之為脂質體(lipid body),它的功用就像是一個倉庫負責存放珊瑚與共生藻的產物及所需的能源,也是珊瑚與共生藻互相建立共生一個很重要的關鍵。

脂質體的產生,讓學者們了解到陽光對於它們的重要性,所以珊瑚才需要清澈的海水,因為只有清澈的海水才有足夠的透光性,更進一步研究台灣周遭珊瑚體內的脂質體,發現脂質體會隨著光線驅動由日出開始逐漸增大到晚上又逐漸變小,從學者的研究可以得知海水的濁度影響到整個光透度,對於珊瑚白化的影響可能更大於海水溫度上升。所以生病的珊瑚,脂質體也很微弱。但陳館長說,當珊瑚因環境而喪失共生藻後,假如環境恢復,共生藻再回來,珊瑚就會活回來,有時候復育回來的珊瑚不會是原來的物種。

 

中光層珊瑚探秘

前面提到珊瑚生長在透光好的乾淨海水,20-30m深附近。第二個主題則談到,假如20~30m的海域已經不適合珊瑚,那更深的海域有沒有可能成為珊瑚未來的庇護所?附圖很有趣,王主任說,長在這區的珊瑚會自己想辦法折射更多的光線讓群體生存,也就是更多側枝,且薄平面,會讓平面更大,就跟我們飛行想要更多升力,會想辦法製造大的翼面積一樣,而且在此區有不同的共生藻類和珊瑚共存。

 

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日期: 2017.11/13(一) 主題: 珊瑚的故事 講題: 珊瑚礁的庇護所─中光層珊瑚探秘 地點: 國立高雄餐旅大學行政大樓5樓簡報室