新聞動(dòng)態(tài)鄧廣超等-Proceedings B & GPC：中晚全新世造礁珊瑚鈣化演變及其對(duì)氣候環(huán)境的響應(yīng)
珊瑚礁是地球上最具生物多樣性的海洋生態(tài)系統(tǒng)，其穩(wěn)定性依賴于造礁珊瑚分泌形成碳酸鈣質(zhì)骨骼（即珊瑚鈣化）的能力。然而，珊瑚鈣化過(guò)程對(duì)全球氣候變化（如海洋變暖和酸化）以及局部環(huán)境壓力（如熱帶氣旋、過(guò)度捕撈和海洋污染）十分敏感。過(guò)去40年間，全球多個(gè)珊瑚礁區(qū)域已出現(xiàn)不同程度的鈣化下降，對(duì)珊瑚礁生態(tài)安全構(gòu)成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。深入了解珊瑚鈣化對(duì)氣候與環(huán)境變化的響應(yīng)機(jī)制，對(duì)于預(yù)測(cè)其未來(lái)命運(yùn)至關(guān)重要。
針對(duì)這一科學(xué)問(wèn)題，中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所博士生鄧廣超，在陳雪霏副研究員、鄧文峰研究員以及韋剛健研究員的指導(dǎo)下，以南海北部海南島東部的近岸珊瑚礁（圖1）為研究對(duì)象，利用CoralXDS軟件提取珊瑚骨骼鈣化參數(shù)，系統(tǒng)開展了珊瑚鈣化動(dòng)力學(xué)研究。取得了以下主要進(jìn)展：
（1）過(guò)去6000年以來(lái)，海南島東部濱珊瑚骨骼密度整體呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，而線性生長(zhǎng)速率和鈣化速率則呈現(xiàn)出千年尺度上的波動(dòng)變化特征（圖2）。
（2）在工業(yè)化時(shí)期之前，相對(duì)溫暖時(shí)期（如全新世氣候適宜期和中世紀(jì)氣候異常期）的珊瑚鈣化生長(zhǎng)優(yōu)于冷期（4.2 ka BP事件和小冰期）。值得注意的是，不同暖期之間的珊瑚鈣化特征相似，但不同冷期之間的珊瑚鈣化策略卻明顯不同。具體而言，小冰期的珊瑚骨骼密度顯著高于4.2 ka BP事件，而線性生長(zhǎng)速率卻顯著低于4.2 ka BP事件（圖3）。
（3）雖然現(xiàn)代珊瑚的骨骼密度高于化石珊瑚，但其線性生長(zhǎng)速率和鈣化速率分別下降了31.5%和24.6%（圖4）。
（4）在工業(yè)化時(shí)期之前，珊瑚鈣化生長(zhǎng)主要受溫度控制，而火山活動(dòng)和太陽(yáng)輻射等環(huán)境因素通過(guò)影響有效光照，在溫度條件不理想時(shí)會(huì)對(duì)珊瑚鈣化產(chǎn)生次一級(jí)的影響（圖5）。而在工業(yè)化時(shí)期之后，珊瑚鈣化生長(zhǎng)顯著下降，其下降幅度已超出了自然變率的影響，表明人類活動(dòng)干擾是導(dǎo)致珊瑚礁退化的主要原因。
????上述研究成果為確定影響珊瑚鈣化的主要自然因素提供了重要依據(jù)，同時(shí)有助于評(píng)估人為干擾下珊瑚鈣化對(duì)千年尺度氣候環(huán)境變化的響應(yīng)。
圖1 南海北部海南島東部近岸珊瑚礁采樣
圖2 近6000來(lái)海南島東部濱珊瑚鈣化參數(shù)的時(shí)間變化
圖3 海南島東部特征氣候時(shí)期的濱珊瑚鈣化參數(shù)對(duì)比
圖4 海南島東部化石濱珊瑚與現(xiàn)代濱珊瑚鈣化參數(shù)對(duì)比
圖5 暖期之間（HCO和MCA）以及冷期之間（4.2 ka BP事件和LIA）的濱珊瑚鈣化參數(shù)、環(huán)境參數(shù)以及人類活動(dòng)對(duì)比
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相關(guān)成果發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences》（Nature Index）和《Global and Planetary Change》上。本研究受到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2023YFF0804801）、中國(guó)科學(xué)院先導(dǎo)（B）項(xiàng)目（Grant No. XDB40010300）、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（42293280,?42273009）以及中國(guó)科學(xué)院青促會(huì)項(xiàng)目（2021352）等聯(lián)合資助。
論文信息：
（1）Deng, G., (鄧廣超) Chen, X.,* (陳雪霏) Deng, W., (鄧文峰) Kang, H., (康慧凌) Zhao, J., (趙建新) Wei, G.,* (韋剛健) 2025. Mid-Late Holocene coral calcification dynamics: Deciphering climatic and environmental effects. Proc. R. Soc. B. 292, 2024-1739. https://doi.org/10.1098/rspb.2024.1739.
（2）Deng, G., (鄧廣超) Chen, X.,* (陳雪霏) Kang, H., (康慧凌) Zhao, J., (趙建新) Wei, G.,* (韋剛健) 2024. Millennial calcification trends in Porites?corals: Resilient skeletal density and vulnerable linear extension in response to environmental change. Glob. Planet. Chang. 237, 104456.?
https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2024.104456.
