新浪环球地理讯 北京时间2月14日消息，据美国国家地理网站报道，鲨鱼是海洋中的霸主，它们以其它鱼类和海洋生物为食，但是最近在澳大利亚大堡礁水域，科学家们拍摄到惊人一幕：一条鲨鱼正吞食另一条被其捕获的鲨鱼，此时这条流苏须鲨几乎已经将半条鲨鱼吞下。

　　大快朵颐

大快朵颐

　　丹妮拉·西塞瑞利(Daniela Ceccarelli)和大卫·威廉姆森(David Williamson)来自澳大利亚研究委员会下属的珊瑚礁研究中心，他们在对这片海域中的珊瑚进行研究时无意中拍摄到了这一场景。

　　西塞瑞利说：“我首先注意到的是一条几乎呈白色的竹鲨。”但是她当时以为是这条鲨鱼将头藏在了珊瑚礁下面，于是便试图去查看它隐藏的前半部分。但是当她游近之后，她才发现了事情的真相。她说：“事情变得很清楚了，一条须鲨已经吞下了竹鲨的前半部。竹鲨毫无动静，显然已经死了。”

　　科学家之前对于鲨鱼胃部残留物的解剖研究显示，须鲨确实会吞食其它种类的鲨鱼。不过西塞瑞利说：“我怀疑这可能是首次直接目击这样的事件。”并且她非常确信这张照片应该是首次公开发布的须鲨吞食其它鲨鱼的图像资料。

　　旗鼓相当

旗鼓相当

　　澳洲大堡礁，一条流苏须鲨正试图吞下一整条竹鲨。这两条鲨鱼的体长接近，从头到尾都在100~125厘米左右。并且两者的活动范围也相重合，大致都位于西太平洋区域，它们都喜欢在这里广阔的海底珊瑚礁浅海海床上到处游弋。

　　“在某些区域须鲨比较常见，这两种鲨鱼游弋的路径就有可能交汇。竹鲨喜欢在海床上到处搜寻食物，有时候会将脑袋钻进洞穴或狭缝中，寻找一些无脊椎动物食用。”根据资料，褐竹鲨常常被发现出现在潮汐湖泊中，并且它们在离开水的情况下能够生存12小时。

　　地毯鲨

地毯鲨

　　扁平的身体，长满胡须的脸——因此毫不奇怪的，这种须鲨有时也被称作“地毯鲨”。

　　西塞瑞利说：“它们会安静地趴在海床上进行完美的伪装，一动不动地耐心等待猎物的靠近，然后用闪电般的速度捕获猎物。”

　　作为一种采用守株待兔策略的捕食者，须鲨不能对自己所吃的食物有所挑剔。这也就帮助解释了为何在澳洲大堡礁的那条须鲨竟然会吞食其它种类的鲨鱼这种看似怪异的现象。

　　和许多其他种类的鲨鱼一样，须鲨的下颚骨可以松开，帮助它们吞下非常巨大的猎物。它们口中的牙齿倾向后方，从而帮助它们将猎物往里面推送。

　　西塞瑞利指出：“只要给予足够的时间，它们可以吞下并消化甚至比它们自己体型还要大的猎物。”

　　完美的伪装

地毯鲨

　　一条流苏须鲨隐藏在周遭环境之中，难以辨认。其身上网格状的花纹和精细的皮肤流苏让它的扁平身体能够很好的隐藏起来。

　　不过，尽管科学家们知道须鲨可以捕获并吞下非常巨大的猎物，但是他们仍然无法确定这种动物是如何处理几乎和它们身体一样大的猎物，比如一整条鲨鱼的。西塞瑞利说：“我们现在对于须鲨如何消化它的食物知之甚少。大部分鲨鱼会囫囵吞枣地一下子吞下整条猎物，因此，面对几乎和自己一样大的猎物，须鲨要想整个吞下它估计将需要花费数天的时间。”

　　现在，一份有关珊瑚礁水域中鲨鱼相食的论文已经发表在了最近的一期《珊瑚礁》杂志上。(晨风)

冰川时代或将来临

　　据国外媒体报道，由位于马萨诸塞州伍兹霍尔海洋研究所的科学家领导的一个研究小组通过研究发现，在距今12.5万年前，地球曾经历了一段海平面的震荡期，那个时期的地球环境相对较为暖和。在此之后，地球进入了末次间冰期的时期，影响到当时全球冰川的变化。从这个研究推演，科学家认为，如果目前的气候环境依然保持着变暖的趋势，相似的情况就有可能重演。相关的研究论文发表在9月11日的《自然地球科学》期刊上。

　　该项研究中，科学家通过巴哈马群岛上的珊瑚礁化石进行研究，使用了一种新的改进方法，可以较之前更加精确地计算珊瑚礁样品的年龄，从中发现，过去对数万年前海平面的研究需要调整，海平面曾经更加地不稳定，这种不稳定的状态从12.5万年前开始，持续了大约数千年的时间，上下波动的幅度在四到六米，大约为十三至二十英尺，这段时期被科学家称为末次间冰期，其同时也是第四纪更新世中最后一次冰河时期。

　　据伍兹霍尔海洋研究所的地质年代学家威廉G汤普森（William G. Thompson）介绍：地球在上述时期内的气候条件较为温暖，但这些气温条件也是最后一次超过今天的气温，如果目前在两极地区发生的冰盖持续融化现象继续发生，我们可能首先会进入冰盖以及海平面发生的变化的时期，这种波动的幅度将比目前对海洋观测中所得出的结论要大得多。

　　目前，极地冰盖正在萎缩，按这个速度，海平面在未来的每个世纪将上升30厘米，大约为一英尺，而海平面的上升，直接关系到那些岛屿国家的存亡，以及生活在沿海地区城市的人们，因而，在未来的两个世纪中，海平面到底会上升多少和上升多快的问题将是海洋气候学家所关注的关键问题。

　　我们目前的研究是重点了解地球在过去数万年的岁月中海平面的变化情况，有助于对未来海平面的走向进行预测。比如，现有的海洋潮汐涨落高度仪器（验潮仪）的数据可以倒推到一个世纪前，但是这些数据在地质活动中动则数千数万年的岁月中，显得过于渺小，我们需要对海洋地质活动有一个长远的变化趋势研究，以找出其中的规律，特别是当史前地球环境与现今的环境大致相当时，具有何种的变化情况以及特征，便是科学家关注的重点，比如，对上述末次间冰期的研究，就可以关联到今天的海平面发展趋势。

　　在末次间冰期间，海平面的平均高度比今天要高出6米，将近20英尺。但是，更令人惊讶的是，那个时期的海平面却是不稳定的震荡期。为了更加地准确估计相关的地质活动年代，地质年代学家威廉G汤普森研究出一种新先进的铀和钍同位素比值法用于传统的珊瑚测年法。而在该方法诞生之前，科学家们从珊瑚测年法所计算出的末次间冰期相关结论存在着较大的偏差，因为之前的结论认为，在这段时期内，海平面是相对稳定，并没有存在震荡期。对此，威廉G汤普森认为：我们现在通过最新的方法研究珊瑚礁化石样本，分析末次间冰期到底发生了什么情况，这些新发现可以重新修订地球海平面年代变化表。

　　在进行数万年前地球海平面高度变化的研究中，地质年代学家威廉G汤普森小组中还有同样供职于伍兹霍尔海洋研究所的研究人员艾伦柯伦（H. Allen Curran）和马萨诸塞州的史密斯学院的布莱恩（Brian White），以及伍斯特学院的研究人员马克A威尔逊（Mark A. Wilson），这些巴哈马珊瑚化石专家认为：目前的研究中取得的关于海平面变化的地质证据是令人信服的，但是，我们还没有进一步将海平面震荡的时间范围缩小到更精确的区间内。

　　之所以将珊瑚礁化石作为研究的对象，是因为珊瑚礁生长于海平面附近，化石中隐藏着海平面高度变化的信息。比如，当两块巴哈马珊瑚礁化石由于波浪的作用，在侵蚀面处发生分离，其中一块珊瑚礁信息显示，当时的海平面比现在高出大约4米，即13英尺，另外，当海平面下降时，珊瑚礁同样会出现被海水侵蚀的记录。

　　这样，我们通过对比珊瑚礁化石的侵蚀痕迹，就可以了解当时海平面变化的大概年代，当然，推出的年代只是一个大概的范围，还需要进一步的缩小。研究得出的结论是：海平面大约于12万年前进入一个震荡期，相比较于过去五千年的海平面较为稳定的情况，数万年前地球海平面的震荡形成了一个鲜明的对比。汤普森认为：这样看来，末次间冰期的冰盖稳定性要明显低于今天的情况。如果目前的全球表暖趋势继续下去，将可能导致一个类似的末次间冰期的到来，将影响到极地冰盖，进而反作用于海平面的稳定性。（Everett/编译）

科学家们发现，珊瑚等生物具有天然的防晒能力。资料图片

如果这种天然的防晒药片投入使用，将意味着防晒乳霜可能很快就要被淘汰了。（资料图片）

　　喜欢亲近阳光却厌倦了反复涂抹防晒霜的日子吗？不用着急，在不久的将来，人们将可以通过吞噬一个药片达到持续防晒数周的效果。据英国《每日邮报》8月31日报道，英国科学家正试图从浅海珊瑚中提取一种具有防晒功能的复合氨基酸，并制成防晒药品，帮助人们轻轻松松实现从内到外的防晒效果。

　　在此之前，科学家们就已经通过对澳大利亚大堡礁的研究发现，生活在潜海水域的海洋生物具有天然的抵御紫外线侵害的能力。这种能力可能来源于寄生在珊瑚礁上的水草产生的一种复合物。

　　参与研究的保罗?朗博士介绍说：“我们认为，这些水草自身会产生一种天然的防晒复合氨基酸，并通过某些渠道传播给珊瑚礁，从而对二者都起到很好的防晒保护效果。”

　　有趣的是，以水草和珊瑚礁为食的鱼类也会通过日常的吞食和代谢获得相应的防晒能力。这说明，这种防晒复合氨基酸可以通过食物链传播给其他生物，并在这些生物的体内，尤其是皮肤和眼睛上，产生很好的防晒效果。

　　“因此，我们完全可以想象，人类在服用了含有防晒复合氨基酸的药片后，复合物可以在皮肤和眼睛上形成天然的"防晒屏障"，效果可持续数周之久。”

　　不过，科学家们也指出，一旦服用了这种药片，日光浴爱好者就不能在阳光下晒出健康的肤色了；如果追求古铜色的肌肤，则只能通过人工手段获得了。

　　该研究由英国生物技术和生命科学研究协会资助，药片将进行至少5年左右的人体试验和毒理学实验才能够投入市场。预计药品的定价不会太高，走的是“亲民路线”，这意味着防晒乳霜在未来很有可能会被淘汰。

美丽的大堡礁可能会消失

印度洋18米深处的珊瑚白化

不同大气CO2浓度和增温条件下珊瑚礁生态系统状态

　　海洋变暖、酸化正使全球珊瑚礁面临空前危机——

　　大堡礁是世界上最大的堡礁型珊瑚礁岛礁群。然而，根据澳大利亚昆士兰大学研究小组日前公布的最新研究结果，如果继续保持目前的二氧化碳排放增长率，最多10年，大堡礁便会死去。

　　不仅如此，在全球二氧化碳排放居高不下的今天，海洋变暖和海水酸化，正悄然侵蚀着地球珊瑚礁的未来。

　　万年自然奇迹或将毁于一旦

　　珊瑚和珊瑚礁是两个不同的概念。珊瑚虫死亡后其骨骼就成为礁块，在其上面再长出新的珊瑚，珊瑚礁就是如此长期累积而形成。

　　世界上规模最大的珊瑚礁是位于澳大利亚的大堡礁。它北起托雷海峡，南至弗雷泽岛附近，长达2000多公里，由2900多个礁体和约940个大小岛屿沙洲组成，总面积达20.7万平方公里。很难想象，这项庞大工程的建造者，竟然是直径只有几毫米的腔肠动物——珊瑚虫。每个珊瑚虫分泌碳酸钙骨骼形成自己的“房子”。这些“小房子”一个叠一个地形成，珊瑚群落就会像城市一样扩张，其他海洋生物依附上来繁衍生息，把一簇簇珊瑚礁块“黏合”为整体。壮观的珊瑚礁群落就是珊瑚虫日积月累造就的奇迹。

　　澳大利亚海洋科学研究所的首席科学家查理·韦朗介绍说，大堡礁海域内有400多个石珊瑚物种，它们构筑了三维的环境框架，是其他一切生物的栖息之所。作为一个异常丰富的生态系统，大堡礁庇护着5000种软体动物、1800种鱼、125种鲨，还有数不清的微小生物。多彩的海藻装点着礁石，每一条缝隙都有数以万计的生物栖居在里面。

　　全球两成珊瑚礁已消失

　　中科院南海海洋研究所海洋地质专家张乔民教授在接受本报专访时介绍，珊瑚的生长速度非常缓慢。通常枝状珊瑚每年可长10cm左右，块状珊瑚长几毫米到1cm。从地质上冰后期海平面上升算起，以珊瑚这样的生长速度来估计，大堡礁全新世礁体底部距今恐怕已经达1万年之久。

　　六年前，生物学家们还对大堡礁的命运相对乐观，那时人们发现部分珊瑚虫即使在温度较高的海水中也能适应。然而，最新公布的多项研究结果显示，拥有如此强大应变能力的珊瑚虫在全球范围内也不到25%。研究者计算出，在目前的海水变暖速度下，大堡礁珊瑚虫每年必须向南移动15公里才能保持良好生存状况，但整个珊瑚礁系统却不具备此种能力。

　　张教授介绍，从地质史上的历史数据可看出，工业革命以来，随着大气中二氧化碳排量的不断增加，海水变暖、酸化加剧，其变化速度超越了此前数百万年间变化的总幅度。作为气候变化指标性的海洋生态系统，珊瑚礁首当其冲受到考验。2008年估计被破坏而失去的珊瑚礁占全球珊瑚礁总面积的19%，这个趋势还在蔓延中。尽管如此，张教授认为，大堡礁十年内或将死去的预测也许有些夸张。“大堡礁一直是受人类活动影响最小、‘健康状况’最好的珊瑚礁。如果大堡礁10年就会死去，那么我们沿海地带的珊瑚礁恐怕5年就会消失。”他说。

　　珊瑚礁致命：“双生”杀手

　　杀手1：海水升温

　　在珊瑚虫内部，生活着一种被称为“虫黄藻”的单细胞藻类，两者形成互利共生关系。虫黄藻提供珊瑚虫所需能量的90%以及色素。张教授说，适合珊瑚生长的海水温度为18~29℃，若海表温度异常升高，比如30℃或更高，且持续一定时间，虫黄藻就会离开珊瑚另寻寄主，珊瑚虫失去虫黄藻提供的营养和颜色，珊瑚便只剩下碳酸钙骨骼，呈现出白骨般的颜色，慢慢走向死亡，这就是珊瑚的白化现象。由于海水温度异常升高，1998年曾发生过一次全球性的珊瑚白化危机。这一年出现了有记录以来最高的全球平均气温，当时，全球16%珊瑚白化死亡，印度洋的珊瑚死亡率更高达80%~90%。

　　珊瑚礁大规模白化是全球变暖的第一个生物指示迹象。“工业革命后二氧化碳排量不断增高是全球气候变化的根源。”张教授说。如今，全球气温比起工业革命前已经升高了将近1℃。科学家预计，未来50年二氧化碳的增加和温度的升高都会超过过去50万年珊瑚礁繁茂生长时期的水平。IPCC（联合国气候变迁小组）预测，2100年热带海洋将升温1~3℃，珊瑚礁可能是因全球变化而失去的第一个生态系统。张教授表示全球气候变化对珊瑚礁影响的严重性还在于，珊瑚及其共生藻很可能无法保持与气候变化同步的适应性遗传变化。

　　杀手2：海水酸化

　　全球二氧化碳排放居高不下，除带来海洋变暖的恶果，还产生一个邪恶的“双生儿”：海水酸化。海水酸化和造礁生物钙化率降低是全球珊瑚礁骨架建造的重大威胁。澳大利亚海洋学家西尔弗曼2009年预测当二氧化碳的浓度翻番到560ppm时，所有的珊瑚礁将停止生长并开始溶解。

　　工业时代以来，燃烧煤等原料产生了大量二氧化碳，海水正在以不可想象的速度变酸。张教授介绍，相比起工业革命前，如今，表层海水全球平均酸碱度（pH值）已经降低了0.1个单位。虽然只是0.1，对海洋生物带来的影响却是很大的。变酸的海水会侵蚀珊瑚礁，导致一些鱼类无家可归。

　　这当中的过程是这样的：海水本为微碱性，但如今每年人类排放数十亿吨二氧化碳，其中 1/3或1/4会被海洋吸收，持续吸收的二氧化碳会使代表海水中酸性强度的指标氢离子增加，随着氢离子增多，海水的微碱性状态减弱，酸度增加，海水中碳酸盐离子浓度随之降低，这导致碳酸钙钙化速率降低，从而严重影响到珊瑚礁等海洋钙质生物的钙化过程。

　　对珊瑚礁系统来说，最易被酸腐蚀作用伤害的是快速生长的枝状珊瑚。一旦礁盘的骨架变得脆弱，就容易被海浪、风暴、疾病、污染物等击碎。“根据大堡礁69个礁的328个块状滨珊瑚样品的分析结果，1990年以来珊瑚钙化率下降14.2%，其中主要因素是线性生长率下降13.3%。这是至少过去400年没有出现过的区域性急剧下降。”张教授说，按着这个变化趋势下去，“未来如果大气中CO2浓度达到480ppm，海水中碳酸盐离子浓度达到200μmol/kg，那将是珊瑚礁生态系统发生重大变化的临界点。这对珊瑚礁来说是灾难性的，地球上的珊瑚礁群落或将不复存在。”

　　拯救珊瑚礁：减排是唯一良药

　　我国珊瑚礁面临严峻挑战

　　珊瑚礁对海洋生态系统和人类生活都有重要意义。张教授介绍，珊瑚和虫黄藻互利共生造就的生态系统堪称“海洋绿洲”，其生物多样丰富性又可称之为“海洋热带雨林”。“珊瑚礁是海洋中生物多样性最高的一个生态系统，生物种类估计多达100多万种，单位面积中的生物种类比热带雨林还要多。”他说。此外，珊瑚礁有另一个不为人知的贡献：它对于维持全球碳循环至关重要。“大气中的一部分碳元素被海水吸收，以珊瑚礁的形式固定下来埋入海底。如果碳元素进入海水后不能固定下来，依旧保持在大气中，那么地球的温室效应将会更加严重。”张教授说。

　　因此，拯救珊瑚礁迫在眉睫。种种残酷的数据和严峻的现实表明，只有减排，从根本上减少二氧化碳排放量才是遏制海水酸化以及全球变暖趋势的最佳途径，才能更好地保护珊瑚礁。“在一定程度上，珊瑚礁生态环境的破坏程度和人口密度成正比，也同人类的经济活动成正比。”张教授说。

　　按照世界资源研究所2002年的计算，我国珊瑚礁面积合计约7300平方公里，占世界珊瑚礁总面积的2.57%。在全球变暖的现实面前，中国珊瑚礁的保护同样面临严峻的挑战。“珊瑚生长在海洋的潮下带，一般在海平面下三四十米以浅生长得最好。而珊瑚礁海岸区的城市发展，挖塘养殖，围海造田，养虾、晒盐等经济活动，以及炸鱼、毒鱼、抛锚等捕鱼方式，都会对珊瑚生态系统造成破坏。”张教授介绍说。

　　例如海南三亚鹿回头地区的珊瑚礁，在最靠近港口和城市的岸段，活珊瑚已基本消失并难以恢复。鹿回头岸段活珊瑚的覆盖率在上世纪60年代达到80%~90%，2006年已下降到12%，原来茂盛的活珊瑚带如今已是一片荒凉。“可以预见，未来全球气候变化的影响将会逐渐加强，我国珊瑚礁海岸将面临最紧迫的威胁。”张教授不无忧虑地表示。

又宽又长的珊瑚礁在澳大利亚东岸近海可以轻易得见，把大陆架与水下光线较暗的深海分隔开。

网条鹦嘴鱼绽开颇像马戏团小丑的“笑容”，展露强有力的取食工具
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　　撰文：珍妮弗 · S. 霍兰 Jennifer S. Holland

　　摄影：戴维· 杜比莱 David Doubilet

　　翻译：王晓波

　　珊瑚海水面下不深的地方就是大堡礁生机勃发的居所，鹦嘴鱼啃着岩石，螃蟹为了抢夺藏身地挥着螯钳打斗，一条近300公斤重的石斑鱼体内的鳔鼓荡有声，宣示自己的驾临。鲨鱼和银鲹鱼迅疾地掠过。海葵的触手摇摇摆摆，细小的鱼虾巡逻各自的地盘，如同跳着欢快的舞蹈。但凡脚底不生根的水族都随着每一股浪涌漂摇往复。

　　这礁区的生灵如此丰富繁多，正是其名中有“大”的缘由之一。大堡礁庇护着5000种软体动物，1800种鱼，125种鲨，还有数不清的微小生物。但最让人一见倾心的景致——也是其跻身世界遗产的主要凭恃——还是那广大无朋的珊瑚礁。有的珊瑚如鹿角般兀立，有的好似被海浪磨光的玉盘，有的状如棒球手套，还有的拥有皮革的质感。软珊瑚附身在硬质同类之上，多彩的水藻与海绵装点着礁石，每一条缝隙都有某种生灵栖居在里面。每越过一段距离，水族品类便有不同，那变化无穷的生态为世间仅有。

　　时光，潮汐，再加上一颗沧桑变迁的星球，于上千万年前造就了大堡礁，并一次次将它磨蚀再培育回来。如今能促使礁石生长的各种因素正以空前的速度改变，这一次，它所经受的摧残或许会使它再也无法恢复元气。

　　西方人登门 欧洲人认识大堡礁是经了英国探险者詹姆斯· 库克的引介，而后者基本上是无心而至。1770年，库克船长听到了木板蹭到岩石的咯吱声，他当然想不到，自己的船已驶入了地球上最庞大的活体构造之中——超过2.6万平方公里形状各异的珊瑚礁，时断时续地绵延过2300公里长的海域。

　　库克当时正率队在今之昆士兰一带的近海中探索，所驾“奋进号”被卡在了这片暗礁迷宫里。海面下，犬牙参差的珊瑚尖塔戳进船体，把它抓得牢牢的。木板碎裂，海水涌入，船员们满面惊惶地跑上了甲板。船长指挥他们勉强驶进了一处河口，修补了船舱。

　　在这帮欧洲人触礁之前，澳洲土著已在这片区域生活了数千年。珊瑚礁是当地文化的重要部分，土著驾着独木舟在这一带漂游，打渔，网条鹦嘴鱼绽开颇像马戏团小丑的“笑容”，展露强有力的取食工具用来从礁石上刮掉海藻的坚固牙齿。尽管它们的进食行为有时会伤到个别的珊瑚，但总体来说是有益的。没有它们，藻类的繁生可能会扼杀珊瑚礁。

”澳大利亚海洋科学家查理· 韦朗，此时正在大堡礁北部叹赏一丛壮观的珊瑚

　　大堡礁的生灵如此丰富繁多，正是其名中有“大”的缘由之一。时光，潮汐，再加上一颗沧桑变迁的星球，于上千万年前造就了大堡礁，并一次次将它磨蚀摧毁，再培育回来。并把有关礁区水族的神话代代相传。但历史学家并不确定土著人对礁盘的地质、水产的了解可追溯到多少年前。库克误打误撞到此后又过了几十年，从事地图绘制的英国人马修· 弗林德斯一路“穿针引线似的”绕过暗礁而来，同样遇上了一两场倒霉事，不过他被礁盘的壮阔打动而为它起了“大堡礁”之名。

　　扩张与侵蚀 这巨大无比的礁盘系统之所以能现于世间，却要归功于一种通常只有米粒般大小的生物——珊瑚虫。它们是礁石的基本建设单位，在微小的身体内豢养共生藻类以获得养分，过群体生活。靠着体内藻类光合作用提供的能量，每个珊瑚虫分泌石灰质(碳酸钙)形成自己的“房子”。这些小房子一个叠一个地形成，珊瑚群体就会像城市一样扩张，其他海洋生物很快依附上来繁衍生息，把一簇簇珊瑚“黏合”为整体。

　　澳大利亚的东端海域拥有生成珊瑚礁的成熟条件。在清澈而富于湍流、光线充足的浅水里，珊瑚的生长最是活跃。珊瑚虫繁衍数百万世代之后，形成的礁石就不再是孤立四散的石灰质块，而是连成凌乱的一大片，形状、大小和庇护的生物种类由其在海洋中的位置决定——比如离海岸多远——还要看受到了什么样的作用力，比如海浪冲击。如果离岸太远，海水较深而光线减弱，就根本不会有礁石了。

　　“在大堡礁，生命存在的模式从头至尾是由珊瑚塑造的，”澳大利亚海洋科学研究所的首席科学家查理· 韦朗说，该海域内有400多个珊瑚物种，“它们构筑了整个环境，是其他一切生物的栖息之所。”完美的水温、清澈度和洋流，使得盘状珊瑚的直径每年可增大30厘米之多；同时，礁盘也受到持续的侵蚀，浪涛、海水化学成分、以石灰质为食的生物都是损毁作用力。礁石消失的速度远远慢于生成速度，尽管如此，还是有多达90%的礁石最终碎落在海里，化成了沙。所以大堡礁的外表总在不断改变。

　　从地质年代来看，内部礁石层相对比较年轻，历史不足万年，但大堡礁的源起要早得多。韦朗说，大约2500万年以前，昆士兰随着印澳大陆板块的运动而伸入热带水域，珊瑚幼虫便开始乘着向南的洋流，随处寻找可以扎稳脚跟的地方。渐渐地，它们群集形成的礁石不断壮大，沿着海床扩展开来，并容纳了繁多的海洋生物。

　　坎坷路难行 自从大堡礁初次扎稳根基以后，冰川期多次来临，大陆板块逐渐挪移，海水与大气的情况也曾有过剧烈波动。这片礁盘见证了许多次的轮回——壮大到损毁，面目全非到气象如新，全凭大自然一时的兴致决定。

　　“如果把大堡礁的历史写下来，那就是一篇天灾目录，”韦朗说，这源于星球本身的风云变幻。但礁盘总能从这些灾难中复苏。

凯恩斯附近海域中，紧密簇拥在一起的硬珊瑚，其中大多是鹿角珊瑚属的物种，争夺着生长空间和供给能量的阳光。

　　今天，又有新的灾难使礁盘陷入险境，复苏的前景却渺茫。科学家说，如今世界气候的变化速度太快，对珊瑚礁似乎是毁灭性的打击。气温上升、阳光中的紫外线增强，会促使珊瑚发生“白化”反应：珊瑚细胞中的彩色藻类产生了毒性，被排斥出去，使作为寄主的珊瑚变作白骨般的颜色。然后丰茂的海草也许会使光秃秃的珊瑚窒息而死。

　　1997至1998年大堡礁等礁盘的大规模白化，是由当时严重的厄尔尼诺现象和破记录的海面高温引起的，有些地点的水温比正常情况高出1.5摄氏度以上。2001年、2005年又都发生了同样现象。有些珊瑚礁专家说，到了2030年，这种破坏效应每年都会出现。

　　高温还导致60年来的海洋浮游植物持续衰退，而它们不仅能吸收温室气体，还直接间接地养活着海洋中几乎所有的生物。礁石鱼类也会被上升的水温影响，有时表现为大胆凶猛的行为——不论对天敌还是对猎物。而海平面的变化，或升或降，对珊瑚的影响同样恶劣，不是把它们暴露于过多阳光之下，就是使之淹在太深的水中难见天日。

　　眼下更为直接的威胁是今年早些时候澳大利亚的洪水，巨量的土壤沉积物和富含毒素的污水涌入昆士兰海域的礁盘。它对海洋生物的全部危害在几年内还无法确知，但大堡礁中很可能有大片珊瑚因此遭受灭顶之灾。

　　而海水酸度的考验才是最严峻的。

　　地球经历的五次生物大灭绝中，全世界的珊瑚生态系统每一次都要跟着遭殃。最早的一次大约在4.4亿年前。温室气体的含量会在千万年中自然攀升，生物学家韦朗说，火山在高度活跃期喷出的巨量二氧化碳可能是导致珊瑚死亡的重大因素，约6500万年前的最近一次大灭绝就属于这种情况。当时，海洋从大气中吸收了越来越多的温室气体，使海水酸度增强，最终破坏了海洋生物合成贝壳和骨骼的能力。

　　这种酸化过程当下正在有些海域发生。最容易被酸的腐蚀作用伤害的是快速生长的枝状珊瑚，以及对黏结礁石具有关键作用的分泌钙质的藻类。一旦礁盘的骨架变得脆弱，就很容易被海浪、风暴、疾病、污染物等祸害击碎。

　　韦朗说，远古时代曾有许多珊瑚适应了海水的酸度变化，但他对大堡礁的未来很不乐观。“古今的区别是，当时的变化是在漫长区间内发生的，珊瑚有数百万年的时间来拿出对策。”他担心人类工业排放的数量空前的二氧化碳、氮和硫，再加上因冰川融化而不断释出的沼气，会使许多礁盘在50年内丧失生机。剩下的将是什么呢？“泡在海藻浓汤里的珊瑚骨架而已，”他说。

　　跬步致千里 当然，每年造访大堡礁的两百万游客，因生机繁盛的水下天堂的盛誉而来，来后仍觉得不虚此行。但如果你有心，是看得到它的瑕疵的。礁盘有一道3公里长的“疤痕”，是去年4月一艘中国运煤船撞的；其他一些触礁的船只和偶尔的石油泄漏染污了栖息地。陆地上的洪水冲走的沉积物，以及农业设施流失的营养物，进入海洋后都会破坏珊瑚生态。但澳大利亚人不会坐视大堡礁毁掉，已掀起全国范围内的呼声。对许多当地人来说，珊瑚礁如同挚爱的家人，而其重要的经济价值亦不可忽视：礁区旅游业每年为国家财政带来10亿美元以上的进账。

　　科学家面临的挑战在于，要在快速变化的环境条件下保持礁盘健康。“如果你想修理一部发动机，先得明白它如何运作，”詹姆斯库克大学的海洋生物学家德里· 休斯说，“这道理对珊瑚礁也适用。”休斯等人正在调查珊瑚生态的运作方式，以确保能拿出有效的保护措施。

　　眼下的当务之急是：明确过度捕捞的全部危害。传统上，商业渔船可以在礁盘周边沿线作业，即便在1975年当局将34万多平方公里海洋栖息地划为水上公园后也未遭禁止。但随着大捕捞量引来越来越多的忧虑，澳大利亚政府于2004年从这片海域中策略性地选取三分之一，规定为严格的禁渔区——连消闲垂钓也不准。结果，水族复苏的规模和速度都超出了预期，例如，在禁渔令发布两年后，在珊瑚间活动的鳟鱼数量多了一倍。

　　科学家们还想弄明白，是什么让一些特定种类的珊瑚在环境变化时生命力格外顽强。“我们知道有些珊瑚礁禁受着比其他同类严酷得多的条件，”昆士兰大学的礁石生态学家彼得· 芒毕说，“利用几十年累积的海水温度数据，可以找出对暖水适应得最好的礁区，集中开展保护措施。”他指出，了解珊瑚怎样从白化中恢复，并推测出新的珊瑚虫将在哪里生长，有助于设计保护区。即便公开表达悲观的韦朗也承认，让珊瑚长期存活下去的可能性是有的——如果能迅速终止种种伤害礁盘的不良行为的话。

　　大自然也有自己的一套“安保措施”，珊瑚自身的一些基因可能曾帮它们捱过了以往的环境灾害。许多种珊瑚通过杂交而进化，在礁盘中，大约三分之一的珊瑚每年都大举产卵繁殖。在这样的事件中，一块礁区就能有多达35个珊瑚物种同时播撒精子和卵子，它们数以百万计而遗传特性相互迥异，在海面上自由交合。“这为杂交物种的产生提供了绝好的机会，”詹姆斯库克大学的海洋生物学家比提· 威利斯解释道，尤其是在气候与海水化学成分如此动荡不定的当下，杂交能够快捷地实现珊瑚的适应性与抗病能力。

　　说真的，尽管面临今天的种种严峻威胁，大堡礁却不会轻易颓败。毕竟它以前就曾抵住灾难性的气候变化而不灭。而且它周围还有各种各样的海洋生物会帮忙保住礁盘。科学家在2007年的相关研究中发现，海域中如果有繁盛的以海草为食的鱼群，珊瑚也会兴旺。“如果某种人类行为灭掉了食草鱼类，比如过度捕捞，海草就会取代珊瑚。”休斯说。

　　来到大堡礁的人可以看见鱼群在履行它们不可或缺的职责。在接近礁盘北角的午后摇曳的光线里，富丽堂皇的珊瑚礁壁伫立海底，下面有一条罕见的蝙蝠鱼，鳍肢修长，面孔漆黑，正啃着一绺绺马尾藻。还有一群鹦嘴鱼，合为一体的牙齿如同克丝钳，咯吱咯吱地撕咬礁石上红红绿绿丛生的海藻。

小丑鱼(科学网-kexue.com配图)

　　模拟海水

　　英国布里斯托尔大学生物学院史蒂夫辛普森告诉英国广播公司(BBC)记者，对身长仅一厘米的小丑鱼而言，珊瑚礁上的小鱼小虾都是捕食者，小丑鱼监听捕食者声音，避开珊瑚礁，这是一种典型行为。

　　辛普森带领研究小组测试海水酸化对小丑鱼的影响。他们把小丑鱼放入数个水箱中。箱内水的酸度不同，一个与当前海水酸度一致，大气中二氧化碳含量为百万分之390；另外几个模拟2050年至2100年的海水，大气二氧化碳含量分别为百万分之600、百万分之700和百万分之900。空气中二氧化碳含量越高，海水吸收二氧化碳越多，酸性越强。

　　实验中，一个水下扬声器播放珊瑚礁上捕食者声音的录音。在当前海水环境中，小丑鱼四分之三时间远离扬声器；在2050年海水中，小丑鱼近一半时间远离扬声器；在2100年海水中，小丑鱼对捕食者声音无动于衷。

　　可能失聪

　　辛普森说：“珊瑚礁堪称‘一堵嘴巴墙’，等待捕食小丑鱼。我们所做的是把今天的鱼放入明天的环境中，结果可能是灾难性的。”

　　他说，除躲避捕食者外，声音在搜寻同伴、集体捕猎、觅食中也具有重要作用，如果小丑鱼失去所有这些能力，后果不堪设想。先前研究结果显示，酸性稍强的海水有损鱼类嗅觉。

　　研究人员发现，小丑鱼的“耳朵”没有发生物理性损伤，因此，海水酸化可能影响神经，或者酸性增强令小丑鱼压力增大，改变行为模式。

　　关注酸化

　　研究人员说，实验只是根据当前海水酸化加剧速度模拟数十年后海水环境，需要考虑这样三个问题：首先，不一定真实发生；其次，其他种类海洋动物是否受类似影响；第三，小丑鱼为何受酸性轻微变化影响。

　　研究人员还说，实验中模拟的几种海水酸度发生于数十年后，鱼类有机会逐渐适应。

　　海水酸化问题引起越来越多关注。充足证据表明，海水酸化可能对海洋生物造成显著影响。一个研究小组在巴布亚新几内亚附近海域发现，附近一座休眠火山山坡冒出二氧化碳改变海洋生态系统，珊瑚减少，海草繁茂。

　　研究人员预测，如果碳排放继续加剧，在本世纪末之前，全世界大部分珊瑚将陷入生存困境。

　　北部某礁区，纤小的天竺鲷在一蓬海扇的背景前熠熠发光。海扇是一种软珊瑚，其鲜亮的色彩可能代表着毒性，警示路过的水族莫来咬它的枝桠。

　　凯恩斯附近海域中，紧密簇拥在一起的硬珊瑚，其中大多是鹿角珊瑚属的物种，争夺着生长空间和供给能量的阳光。虽然对海水化学成分的变化很敏感，但这些印度-太平洋礁盘的建筑大师已顽强存续了数百万年。

　　半米长的海参向洋流中喷出成千上万的卵。它们是海星的近亲，身上的疙疙瘩瘩的突起有感知能力；产卵的阵仗搞得很大，是为增大成功繁殖的机会。

　　今天，又有新的灾难使礁盘陷入险境，复苏的前景却渺茫。科学家说，如今世界气候的变化速度太快，对珊瑚礁似乎是毁灭性的打击。气温上升、阳光中的紫外线增强，会促使珊瑚发生“白化”反应：珊瑚细胞中的彩色藻类产生了毒性，被排斥出去，使作为寄主的珊瑚变作白骨般的颜色。然后丰茂的海草也许会使光秃秃的珊瑚窒息而死。

　　1997至1998年大堡礁等礁盘的大规模白化，是由当时严重的厄尔尼诺现象和破记录的海面高温引起的，有些地点的水温比正常情况高出1.5摄氏度以上。2001年、2005年又都发生了同样现象。有些珊瑚礁专家说，到了2030年，这种破坏效应每年都会出现。

　　高温还导致60年来的海洋浮游植物持续衰退，而它们不仅能吸收温室气体，还直接间接地养活着海洋中几乎所有的生物。礁石鱼类也会被上升的水温影响，有时表现为大胆凶猛的行为——不论对天敌还是对猎物。而海平面的变化，或升或降，对珊瑚的影响同样恶劣，不是把它们暴露于过多阳光之下，就是使之淹在太深的水中难见天日。

　　眼下更为直接的威胁是今年早些时候澳大利亚的洪水，巨量的土壤沉积物和富含毒素的污水涌入昆士兰海域的礁盘。它对海洋生物的全部危害在几年内还无法确知，但大堡礁中很可能有大片珊瑚因此遭受灭顶之灾。

　　而海水酸度的考验才是最严峻的。

　　地球经历的五次生物大灭绝中，全世界的珊瑚生态系统每一次都要跟着遭殃。最早的一次大约在4.4亿年前。温室气体的含量会在千万年中自然攀升，生物学家韦朗说，火山在高度活跃期喷出的巨量二氧化碳可能是导致珊瑚死亡的重大因素，约6500万年前的最近一次大灭绝就属于这种情况。当时，海洋从大气中吸收了越来越多的温室气体，使海水酸度增强，最终破坏了海洋生物合成贝壳和骨骼的能力。

　　这种酸化过程当下正在有些海域发生。最容易被酸的腐蚀作用伤害的是快速生长的枝状珊瑚，以及对黏结礁石具有关键作用的分泌钙质的藻类。一旦礁盘的骨架变得脆弱，就很容易被海浪、风暴、疾病、污染物等祸害击碎。

　　韦朗说，远古时代曾有许多珊瑚适应了海水的酸度变化，但他对大堡礁的未来很不乐观。“古今的区别是，当时的变化是在漫长区间内发生的，珊瑚有数百万年的时间来拿出对策。”他担心人类工业排放的数量空前的二氧化碳、氮和硫，再加上因冰川融化而不断释出的沼气，会使许多礁盘在50年内丧失生机。剩下的将是什么呢？“泡在海藻浓汤里的珊瑚骨架而已，”他说。

　　跬步致千里 当然，每年造访大堡礁的两百万游客，因生机繁盛的水下天堂的盛誉而来，来后仍觉得不虚此行。但如果你有心，是看得到它的瑕疵的。礁盘有一道3公里长的“疤痕”，是去年4月一艘中国运煤船撞的；其他一些触礁的船只和偶尔的石油泄漏染污了栖息地。陆地上的洪水冲走的沉积物，以及农业设施流失的营养物，进入海洋后都会破坏珊瑚生态。但澳大利亚人不会坐视大堡礁毁掉，已掀起全国范围内的呼声。对许多当地人来说，珊瑚礁如同挚爱的家人，而其重要的经济价值亦不可忽视：礁区旅游业每年为国家财政带来10亿美元以上的进账。

　　科学家面临的挑战在于，要在快速变化的环境条件下保持礁盘健康。“如果你想修理一部发动机，先得明白它如何运作，”詹姆斯库克大学的海洋生物学家德里· 休斯说，“这道理对珊瑚礁也适用。”休斯等人正在调查珊瑚生态的运作方式，以确保能拿出有效的保护措施。

　　眼下的当务之急是：明确过度捕捞的全部危害。传统上，商业渔船可以在礁盘周边沿线作业，即便在1975年当局将34万多平方公里海洋栖息地划为水上公园后也未遭禁止。但随着大捕捞量引来越来越多的忧虑，澳大利亚政府于2004年从这片海域中策略性地选取三分之一，规定为严格的禁渔区——连消闲垂钓也不准。结果，水族复苏的规模和速度都超出了预期，例如，在禁渔令发布两年后，在珊瑚间活动的鳟鱼数量多了一倍。

　　科学家们还想弄明白，是什么让一些特定种类的珊瑚在环境变化时生命力格外顽强。“我们知道有些珊瑚礁禁受着比其他同类严酷得多的条件，”昆士兰大学的礁石生态学家彼得· 芒毕说，“利用几十年累积的海水温度数据，可以找出对暖水适应得最好的礁区，集中开展保护措施。”他指出，了解珊瑚怎样从白化中恢复，并推测出新的珊瑚虫将在哪里生长，有助于设计保护区。即便公开表达悲观的韦朗也承认，让珊瑚长期存活下去的可能性是有的——如果能迅速终止种种伤害礁盘的不良行为的话。

　　大自然也有自己的一套“安保措施”，珊瑚自身的一些基因可能曾帮它们捱过了以往的环境灾害。许多种珊瑚通过杂交而进化，在礁盘中，大约三分之一的珊瑚每年都大举产卵繁殖。在这样的事件中，一块礁区就能有多达35个珊瑚物种同时播撒精子和卵子，它们数以百万计而遗传特性相互迥异，在海面上自由交合。“这为杂交物种的产生提供了绝好的机会，”詹姆斯库克大学的海洋生物学家比提· 威利斯解释道，尤其是在气候与海水化学成分如此动荡不定的当下，杂交能够快捷地实现珊瑚的适应性与抗病能力。

　　说真的，尽管面临今天的种种严峻威胁，大堡礁却不会轻易颓败。毕竟它以前就曾抵住灾难性的气候变化而不灭。而且它周围还有各种各样的海洋生物会帮忙保住礁盘。科学家在2007年的相关研究中发现，海域中如果有繁盛的以海草为食的鱼群，珊瑚也会兴旺。“如果某种人类行为灭掉了食草鱼类，比如过度捕捞，海草就会取代珊瑚。”休斯说。

　　来到大堡礁的人可以看见鱼群在履行它们不可或缺的职责。在接近礁盘北角的午后摇曳的光线里，富丽堂皇的珊瑚礁壁伫立海底，下面有一条罕见的蝙蝠鱼，鳍肢修长，面孔漆黑，正啃着一绺绺马尾藻。还有一群鹦嘴鱼，合为一体的牙齿如同克丝钳，咯吱咯吱地撕咬礁石上红红绿绿丛生的海藻。

　　“珊瑚礁对我而言是独处和思考的好地方，”澳大利亚海洋科学家查理· 韦朗说，他此时正在大堡礁北部叹赏一丛壮观的珊瑚，“但我知道它们的生命是脆弱的。未来隐伏的危险让我害怕。”

　　查林格湾节律分明的海流把一群斜纹石鲈推来扯去。它们有着丰厚的唇肉，惯于在夜间从海底沙床中捕捉无脊椎动物为食。

　　每年有一两个月圆之夜，无法挪动脚步的石珊瑚会同时释放一团团精子和卵，掀起一场集体繁衍的狂欢。受精的卵一旦在或近或远的地方安顿下来，就会逐渐长成新的珊瑚礁。

　　一条3米长的虎鲨被抹香鲸死尸的味道引来，到礁盘边缘来大吃漂浮的死肉。它吃剩的残渣碎屑将沉落，喂养礁盘中较小的居民。galeocerdo cuvier

　　大堡礁的生灵如此丰富繁多，正是其名中有“大”的缘由之一。时光，潮汐，再加上一颗沧桑变迁的星球，于上千万年前造就了大堡礁，并一次次将它磨蚀摧毁，再培育回来。并把有关礁区水族的神话代代相传。但历史学家并不确定土著人对礁盘的地质、水产的了解可追溯到多少年前。库克误打误撞到此后又过了几十年，从事地图绘制的英国人马修· 弗林德斯一路“穿针引线似的”绕过暗礁而来，同样遇上了一两场倒霉事，不过他被礁盘的壮阔打动而为它起了“大堡礁”之名。

　　扩张与侵蚀 这巨大无比的礁盘系统之所以能现于世间，却要归功于一种通常只有米粒般大小的生物——珊瑚虫。它们是礁石的基本建设单位，在微小的身体内豢养共生藻类以获得养分，过群体生活。靠着体内藻类光合作用提供的能量，每个珊瑚虫分泌石灰质(碳酸钙)形成自己的“房子”。这些小房子一个叠一个地形成，珊瑚群体就会像城市一样扩张，其他海洋生物很快依附上来繁衍生息，把一簇簇珊瑚“黏合”为整体。

　　澳大利亚的东端海域拥有生成珊瑚礁的成熟条件。在清澈而富于湍流、光线充足的浅水里，珊瑚的生长最是活跃。珊瑚虫繁衍数百万世代之后，形成的礁石就不再是孤立四散的石灰质块，而是连成凌乱的一大片，形状、大小和庇护的生物种类由其在海洋中的位置决定——比如离海岸多远——还要看受到了什么样的作用力，比如海浪冲击。如果离岸太远，海水较深而光线减弱，就根本不会有礁石了。

　　“在大堡礁，生命存在的模式从头至尾是由珊瑚塑造的，”澳大利亚海洋科学研究所的首席科学家查理· 韦朗说，该海域内有400多个珊瑚物种，“它们构筑了整个环境，是其他一切生物的栖息之所。”完美的水温、清澈度和洋流，使得盘状珊瑚的直径每年可增大30厘米之多；同时，礁盘也受到持续的侵蚀，浪涛、海水化学成分、以石灰质为食的生物都是损毁作用力。礁石消失的速度远远慢于生成速度，尽管如此，还是有多达90%的礁石最终碎落在海里，化成了沙。所以大堡礁的外表总在不断改变。

　　从地质年代来看，内部礁石层相对比较年轻，历史不足万年，但大堡礁的源起要早得多。韦朗说，大约2500万年以前，昆士兰随着印澳大陆板块的运动而伸入热带水域，珊瑚幼虫便开始乘着向南的洋流，随处寻找可以扎稳脚跟的地方。渐渐地，它们群集形成的礁石不断壮大，沿着海床扩展开来，并容纳了繁多的海洋生物。

　　坎坷路难行 自从大堡礁初次扎稳根基以后，冰川期多次来临，大陆板块逐渐挪移，海水与大气的情况也曾有过剧烈波动。这片礁盘见证了许多次的轮回——壮大到损毁，面目全非到气象如新，全凭大自然一时的兴致决定。

　　“如果把大堡礁的历史写下来，那就是一篇天灾目录，”韦朗说，这源于星球本身的风云变幻。但礁盘总能从这些灾难中复苏。

又宽又长的珊瑚礁在澳大利亚东岸近海可以轻易得见，把大陆架与水下光线较暗的深海分隔开。

形貌奇异的曲纹唇鱼是礁盘中成千上万的水族物种之一。

　　一只玳瑁在羽毛状的水螅丛中休憩，成群的天竺鲷从它面前转折掠过。这种海龟因其价值不菲的壳而遭大肆非法捕捞，正在全球范围内减少，大堡礁北部沿线大约栖息着3000只。

　　网条鹦嘴鱼绽开颇像马戏团小丑的“笑容”，展露强有力的取食工具：用来从礁石上刮掉海藻的坚固牙齿。尽管它们的进食行为有时会伤到个别的珊瑚，但总体来说是有益的。没有它们，藻类的繁生可能会扼杀珊瑚礁。

　　撰文：珍妮弗 · S. 霍兰 Jennifer S. Holland

　　摄影：戴维· 杜比莱 David Doubilet

　　翻译：王晓波

　　珊瑚海水面下不深的地方就是大堡礁生机勃发的居所，鹦嘴鱼啃着岩石，螃蟹为了抢夺藏身地挥着螯钳打斗，一条近300公斤重的石斑鱼体内的鳔鼓荡有声，宣示自己的驾临。鲨鱼和银鲹鱼迅疾地掠过。海葵的触手摇摇摆摆，细小的鱼虾巡逻各自的地盘，如同跳着欢快的舞蹈。但凡脚底不生根的水族都随着每一股浪涌漂摇往复。

　　这礁区的生灵如此丰富繁多，正是其名中有“大”的缘由之一。大堡礁庇护着5000种软体动物，1800种鱼，125种鲨，还有数不清的微小生物。但最让人一见倾心的景致——也是其跻身世界遗产的主要凭恃——还是那广大无朋的珊瑚礁。有的珊瑚如鹿角般兀立，有的好似被海浪磨光的玉盘，有的状如棒球手套，还有的拥有皮革的质感。软珊瑚附身在硬质同类之上，多彩的水藻与海绵装点着礁石，每一条缝隙都有某种生灵栖居在里面。每越过一段距离，水族品类便有不同，那变化无穷的生态为世间仅有。

　　时光，潮汐，再加上一颗沧桑变迁的星球，于上千万年前造就了大堡礁，并一次次将它磨蚀再培育回来。如今能促使礁石生长的各种因素正以空前的速度改变，这一次，它所经受的摧残或许会使它再也无法恢复元气。

　　西方人登门 欧洲人认识大堡礁是经了英国探险者詹姆斯· 库克的引介，而后者基本上是无心而至。1770年，库克船长听到了木板蹭到岩石的咯吱声，他当然想不到，自己的船已驶入了地球上最庞大的活体构造之中——超过2.6万平方公里形状各异的珊瑚礁，时断时续地绵延过2300公里长的海域。

　　库克当时正率队在今之昆士兰一带的近海中探索，所驾“奋进号”被卡在了这片暗礁迷宫里。海面下，犬牙参差的珊瑚尖塔戳进船体，把它抓得牢牢的。木板碎裂，海水涌入，船员们满面惊惶地跑上了甲板。船长指挥他们勉强驶进了一处河口，修补了船舱。

　　在这帮欧洲人触礁之前，澳洲土著已在这片区域生活了数千年。珊瑚礁是当地文化的重要部分，土著驾着独木舟在这一带漂游，打渔，网条鹦嘴鱼绽开颇像马戏团小丑的“笑容”，展露强有力的取食工具用来从礁石上刮掉海藻的坚固牙齿。尽管它们的进食行为有时会伤到个别的珊瑚，但总体来说是有益的。没有它们，藻类的繁生可能会扼杀珊瑚礁。

　　人类向空气中排放的二氧化碳正逐渐渗入海洋，导致其酸化。百年之后，牡蛎、贻贝和珊瑚礁是否还能存活？

　　意大利那不勒斯海岸线外的火山岛阿拉贡堡附近，处于健康状态的海底应如此景：棉被似的红色海绵、白色藤壶、淡紫色珊瑚藻、海胆，还有一条伪装到位的鱼（照片中央），是条浅红副鳚。

　　距离上页图景象几百米的地方，二氧化碳从海底火山口冒出，导致海水酸化。有朝一日，全世界海洋可能都将达到这里的酸化程度。色彩艳丽的各种生物被一片黯然的海藻取代。“警钟已敲响。”生物学家贾森· 霍尔-斯潘塞说。

　　撰文：伊丽莎白 · 科尔伯特 ELIZABETH KOLBERT

　　戴维 · 利施瓦格尔 DAVID LIITTSCHWAGER

　　翻译：陈昊

　　阿拉贡堡是一座小岛，如宝塔般赫然耸立于第勒尼安海中。岛屿位于意大利那不勒斯以西27公里处，可从另一座稍大的岛屿——伊斯基亚经由狭长的石桥到达。游人来到阿拉贡堡，为的是一睹古代的生活场景。他们徒手或乘电梯爬上宏伟的城堡，观赏其中陈列的中世纪刑具。与他们相反，造访此岛的科学家们为的却是展望未来景象。

　　阿拉贡堡周边海域地质情况特殊，透过这扇窗户，人们可以窥见2050年以后地球各大洋的情景。二氧化碳气泡从海底火山口升起，溶解后形成碳酸。碳酸的酸性相对较弱，人们常喝的碳酸饮料中便含有这种成分。但如果碳酸含量太大，则会使海水具有腐蚀性。“如果二氧化碳水平极高，几乎没有哪种生物受得了。”英国普利茅斯大学海洋生物学家贾森· 霍尔-斯潘塞说。阿拉贡堡为这一违反自然规律的现象提供了一个天然参照：随着汽车排气管和烟囱排出的二氧化碳越来越多地被海洋吸收，阿拉贡堡周边海域中发生的酸化现象，正加速在世界各大洋展开。

　　霍尔-斯潘塞在该岛周边海域从事研究已经八年，他对海水属性进行仔细测量，并跟踪记录鱼类、珊瑚及各种软体动物的情况，这些生物在这里生活，有些也在这里分解。一个寒冷的冬日，我与霍尔-斯潘塞，以及来自意大利安东· 多恩动物研究所的科学家玛利亚· 克里斯蒂娜· 布亚一起下海，以便近距离观察海水酸化带来的影响。我们把船停在距阿拉贡堡南岸大约45米的地方，一簇簇藤壶在岛屿惊涛拍岸的悬崖底部形成白色的长条。“藤壶生命力顽强。” 霍尔-斯潘塞评论道。然而，在酸度最大的水域里，就连藤壶都踪迹难寻。

　　我们三人都潜入水中。布亚带着把小刀，她从一块岩石上撬下几只帽贝，这些倒霉蛋在觅食的过程中不慎进入腐蚀性过强的水域，它们的外壳极薄，几乎透明。二氧化碳气泡如水银珠般从海底升腾。我们继续往前游，一片片海草在我们身下摇曳。水草呈鲜绿色，因为通常覆盖在草叶上使其颜色变暗的微生物已消失不见。远离火山口的地方常见的海胆在这里也不见踪迹，因为它们连轻度酸化的海水都难以忍受。一群群几近透明的水母从我们身旁漂过。“小心，”霍尔-斯潘塞发出警告，“水母扎人。”

　　除了水母、海草和藻类，阿拉贡堡周边火山口分布最密集的区域内，就几乎没有什么别的生物了。即便是在几百米以外，许多本地物种也无法存活，那里的海水酸度相当于全球各大洋将于2100年达到的水平。“通常来说，受污染的海港里只有少数几个类似杂草的物种能够应对急剧变迁的环境，”我们回到船上后，霍尔-斯潘塞说，“与二氧化碳剧增时的情况一样。”

　　工业革命开始至今，矿物燃料(煤、石油、天然气)燃烧和森林砍伐已经导致超过5000亿吨的二氧化碳排放量。众所周知，如今大气中的二氧化碳含量是80万年甚至更长时间以来的最高水平。

　　而不为众人所知的是，二氧化碳排放也在对海洋造成改变。空气与水频繁进行气体交换，因此，排入大气的任何物质，都会有一部分最终进入海洋。在风力作用下，这些物质迅速溶入深度大约几百米的水域内，之后经过数百年的时间，洋流再将其运送到大海深处。20世纪90年代，由各国科学家组成的国际研究小组执行了一项规模庞大的任务，其中包括从世界各地区不同深度的水域中收集7.7万多份海水样本，并对这些样本进行分析。这项工作花费了15年的时间，其结果向人们展示出，过去二百年里，人类排放的二氧化碳中有30%被海洋吸收。如今，海水仍在以每小时百万吨左右的速度吸收二氧化碳。

　　对于生活在陆地上的居民来说，这一过程有其益处：海洋从大气中吸走1吨二氧化碳，造成全球气候变暖的祸源也就少了1吨。但对海底生灵来说，就是另一番情形了。美国国家海洋和大气管理局负责人、海洋生态学家简· 卢布琴科把海洋酸化称作与气候变暖破坏力相当的“同级别杀手”。

　　根据氢离子浓度测量酸性得出的pH值范围为0~14。pH值低的是强酸，比如盐酸，可充分释放氢离子(比碳酸要更加充分)；而pH值高的则是强碱，比如碱液。纯净蒸馏水的pH值是7，属于中性。海水应该呈弱碱性，海面附近pH值为8.2左右。目前，二氧化碳排放导致这一水域的pH值降低了0.1，由于pH值与里氏震级一样按对数计算，所以即便是数值上的细微改变，也会引起巨大变化。pH值下降0.1，意味着酸度提高了30%。如果保持现在的势头，2100年海面pH值将下降至7.8左右。到那时，海水的酸度将比1800年高出150%。

　　迄今为止发生的酸化现象可以说是不可逆转的。尽管从理论上来说，可通过往海水中添加化学药剂来抵消过剩二氧化碳的作用，但在实际操作中，所需要的药剂量却大得惊人：例如，要想抵消1吨二氧化碳，至少需要2吨石灰，而当今世界每年排放的二氧化碳就有300多亿吨。

　　同时，能够抑制酸化的自然进程(比如陆地上岩石的侵蚀)发生速度又太慢，在短暂的人类历史上发挥不了什么作用。即便可以从今天起停止二氧化碳排放，要想让海洋恢复至工业革命之前的化学状态，也需要数万年时间。

　　海水酸化可导致无数后果。酸化的海水利于某些海洋微生物生长，却导致另外一部分微生物衰亡，因此可能会改变海水中铁和氮等关键营养元素的含量。基于类似的原因，能够穿过海面的阳光也可能会增加。通过改变海水的基本化学成分，酸化作用还将把水体吸收和消灭低频声波的功能降低40%，导致海洋某些区域噪音变大。另外，海水酸化还会干扰某些物种的繁殖，阻碍另外一些物种利用碳酸钙形成外壳和坚硬外骨骼的过程。科学界对最后这两种作用的记录最为详实，至于历史能否证明它们是影响力最大的作用，仍然属于未知。

　　2008年，150多名顶尖研究员联合发表了一份声明，称他们“对近期海洋化学状态的急剧变化深感忧心”，这些变化可能在几十年内“对海洋生物群落、食物链、生物多样性及渔业造成严重影响”。海洋暖水区中的珊瑚礁处境最危险，但由于二氧化碳在冷水中更易溶解，因此实际上海水酸化的影响力可能最早体现在两极地区。科学家已经观测到南北两极的翼足类动物(小型海螺，是鱼类、鲸类和鸟类的重要食物)出现了明显变化：实验表明，翼足类动物的外壳在酸化海水中生长速度大幅减缓。

　　各种生物能够适应化学成分改变后的海水吗？阿拉贡堡给出的答案不尽如人意。在我造访该岛时霍尔-斯潘塞告诉我，此地的火山口向水中倾倒二氧化碳已有至少一千年的时间，但是pH值为7.8(本世纪末全世界海洋都将达到这一水平)的水域与远离火山口的水域相比，其中生活的物种少了将近三分之一。这些物种“在代代繁殖的过程中有大量时间可用来适应环境”，霍尔-斯潘塞说，“但这里还是见不到它们的踪迹。”

　　“由于pH值对生物来说十分重要，因此人类花费大量精力来维持血液中pH值的稳定。”他继续说道，“但有些低等生物不具备这种生理功能，它们必须忍受外界的变化，因此最终不堪重负。”

　　与阿拉贡堡相隔半个地球、位于澳大利亚海岸线外80公里处的独树岛也是座袖珍岛屿。虽名为“独树”，但实际岛上有数百棵树木，岛屿呈新月状，两端伸入珊瑚海，月弯中坐落着一个小型研究站，由悉尼大学管理。碰巧的是，当我在一个宜人的夏日午后造访该岛的时候，正赶上一只体型庞大的母蠵龟爬到实验室门前的海滩上来。岛上的所有居民(不算我一共11人)都前来围观。

　　独树岛是大堡礁的一部分，大堡礁是世界上最大的珊瑚礁群，长度超过2250公里。整个岛屿由一块块的珊瑚残砾组成，这些碎块小的似弹珠，大的像篮球，于大约4000年前的一场风暴之后开始堆积。直至今日，整个岛上也找不到可以真正称之为泥土的东西，树木如旗杆般从珊瑚碎块中拔地而起。

　　20世纪60年代，科学家开始造访此岛，他们首先提出的问题是，珊瑚礁是怎么长成的？近年来，这类问题显得更加迫切。“大约有25%的海洋物种，其一生中起码有部分时间是在珊瑚礁群中度过的。”一天傍晚出发采集礁石附近的海水标本之前，卡内基研究所海洋酸化问题专家肯· 卡尔代拉告诉我，“珊瑚搭建起生态系统的架构，因此很显然，如果珊瑚没了，整个生态系统也就没了。”