全球气候变化，尤其是海洋变暖导致海洋热浪的频率和严重程度逐年增加，对珊瑚种群的稳定性和恢复力造成严重后果。巴塞罗那大学生物多样性研究所(IRBio)的研究人员分析了温度突然升高对地中海两个关键物种早期生命阶段的影响：红珊瑚(Coralliumrubrum)和白柳珊瑚(Eunicella)单数)。

热浪可能会降低地中海珊瑚幼虫的存活率和珊瑚种群的连通性

研究结果表明，热应激大大降低了红珊瑚幼虫的存活率以及柳珊瑚幼虫的扩散能力，这可能会影响地中海成虫种群的生存能力，因为它们在支持海洋生物多样性方面发挥着重要作用.

“虽然之前的实验研究发现所研究物种的成年群体大多能抵抗热应激，但我们在早期阶段的结果表明，当地种群的持久性和连通性可能会因热浪频率和强度的增加而受到严重损害，例如UB生物学院进化生物学、生态学和环境科学系教授、IRBio研究员CristinaLinares解释说，她与MarieCurie研究员NúriaViladrich一起领导了这项研究。在UB和华盛顿大学(美国西雅图)。

“此外，由于许多珊瑚在增加海洋生态系统的多样性方面发挥着结构性作用，它们繁殖过程的变化也可能导致生物多样性的彻底丧失，影响数百种相关物种，这最终也可能威胁到直接经济资源，例如渔业或潜水等休闲活动。”

这篇发表在《全球变化生物学》杂志上的论文也是由华盛顿大学研究员JacquelineL.Padilla-Gamiño撰写的。

海洋生态系统工程师

该研究的重点是地中海特有的两种八角珊瑚，它们在其环境中起着关键作用，因为它们都被认为是海洋生态系统的“工程物种”。“它们发挥着重要的结构和功能作用，因为它们形成复杂的三维结构，产生空间异质性并为数百种相关物种提供合适的栖息地，其中许多具有很高的经济价值，例如龙虾和许多其他商业鱼类幼虫海洋生物多样性保护研究小组(MEDRECOVER)的成员NúriaViladrich解释说：

事实上，由这些物种形成的群落被称为“海洋动物森林，因为就像陆地森林中的树木一样，它们极大地增加了生态系统的生物多样性，”研究人员说。

不同温度下的实验研究

这个复杂的海洋生态系统越来越受到气候变化的影响，因为地中海是世界上变暖最快的地区之一，每十年增加0.41°C，变暖速度是全球海洋的三到六倍。在这种情况下，研究人员表示，在极端事件期间预测珊瑚在不同生命阶段的脆弱性和恢复力的能力“对于了解全球气候变化对物种分布的影响、估计适应潜力和设计有效的管理策略至关重要”

为了研究这种温度升高的影响，研究人员在预期的幼虫释放季节之前在CapdeCreus自然公园(赫罗纳)收集了十个白珊瑚和十个红珊瑚群落。然后，他们在不同温度下的实验室中监测幼虫的存活率：24°C，这是近年来地中海热浪期间观察到的温度;26°C，预计未来热浪将达到的温度;和20°C，控制温度。除了幼虫存活率外，还评估了诸如沉降和沉降后存活率、幼虫生物量和幼虫能量消耗等因素。

在研究结束时，研究人员发现，虽然温度升高并未对白柳珊瑚幼虫造成明显的负面影响，但红珊瑚幼虫的存活率却急剧下降。研究人员说：“具体来说，热应激会降低红珊瑚幼虫的存活率，再加上该物种显着的补充脉冲，可能会损害其恢复和应对气候变化的能力。”

然而，白柳珊瑚表现出更高的耐热性，但也表现出其他潜在的负面影响。“幼虫对温度升高具有很强的抵抗力，具有相似的存活率和定居率。但它们的幼虫定居得更快，因此更接近本地种群，限制了它们在种群之间的传播和遗传联系。”

红珊瑚：由于气候变化而面临严重风险的物种

这些结果表明，在地中海未来的气候条件下，白柳珊瑚可能成为“获胜物种”，因为它们强化了先前的研究，表明这种柳珊瑚的成虫群落具有高热恢复能力。然而，研究人员警告说，如果热浪持续存在并且不实施严格的保护和管理计划，红珊瑚种群的持续存在将面临更大的风险。研究人员说：“红珊瑚因其在珠宝行业的使用而成为一种高度受威胁的物种，因此它们的生存能力进一步恶化，因此，它在几个地中海国家已经并且仍然被过度开发。”

此外，研究结果还将有助于更好地了解地中海海底群落的行为和未来，因此有助于制定最适合这些群落的管理和保护政策。“我们的研究提供了经验数据，可用于预测未来基于模型的全球气候变化情景下两种八珊瑚物种的种群动态和人口统计。这些模拟可用于设计保护这些特有物种及其相关生物多样性的措施，”团队说。

对热的生物反应的新解释

该研究还强调，热量对幼虫影响的生物学原因可能比以前认为的要复杂得多。以前的研究表明，幼虫大小、幼虫共生体的存在(如白柳珊瑚)和育雏质量(即生物量和能量消耗)可以解释幼虫受热应激影响的程度。

但是，正如研究人员所说，“结果表明，生物反应可能要复杂得多，因为与白柳珊瑚不同，红珊瑚幼虫没有共生藻类，因此温度升高导致的死亡率增加与内源性能量无关消耗。”这为未来在细胞和分子水平上的研究打开了大门，以更好地了解热浪对幼虫存活的可能原因。

此外，结果还表明，幼虫在热应激下的存活率取决于所研究的两个物种的释放日期。“这凸显了考虑幼虫释放日期以更好地预测未来珊瑚种群的成功和生存能力的重要性，”研究人员总结道。