研究 | 探索大堡礁的前世今生 以更好展望未

悉尼大学 毕业生就业竞争力全澳第一、全球第四

悉尼大学 科研人员正试图重现50万年的进化史，以此保护全球最大的自然奇观之一——大堡礁。

这项空前的研究试图调查珊瑚礁生态系统在过去对气候变化的反应（及其面临的最大威胁），这将有助于我们更好地理解其对未来灾难性事件做出反应并幸存的能力。

由乔迪·韦伯斯特副教授带领的 悉尼大学 科研团队使用了一系列高科技方法来揭示大堡礁的历史。他们在海平面以下数百米处进行钻探，以恢复化石礁岩心；他们使用船只和水下机器人对海床进行地图绘制，并应用3D建模来重建数万年来的大堡礁的生长发展。

他们正以前所未有的方式观察着大堡礁。

这种创新的研究途径创建了一个远古时代的环境变化档案，并将其与当前联系起来，从而为在未来保护大堡礁提供了宝贵的信息。例如，从岩心提取的古代珊瑚和藻类的碳定年有助于确定气候变化对历史的生死影响。

这样的档案库使人类对大堡礁的环境阈值有了更好的了解，例如不断变化的海平面，地表温度和营养成分，因此我们可以更好地预测未来的发展方向以及大堡礁将如何应对气候变化。

韦伯斯特副教授说：“我们工作中真正创新的部分是数值礁建模，全世界还没有人这样做过。”

这种深度预测模型使韦伯斯特的团队能够准确地确定大堡礁栖息地如何生长，死亡和迁移，以应对两万五千年前融化的冰川和冰盖等变化。它之所以具有开创性，是因为它涵盖并衡量了比以往任何时候都更大的地质和物理规模的变化——跨越了世纪和千年。

化石礁岩心为研究人员提供重要信息

大堡礁重生

与此同时，韦伯斯特副教授的同事，威尔·菲格拉副教授正在使用创新的3D映射和建模技术来评估大堡礁所面临当代威胁（如海洋变暖引起的珊瑚白化）的影响，以制定有效的干预策略。这些威胁能摧毁珊瑚及其所创造的结构复杂的环境，以及依附于此的生物多样性。

菲格拉副教授是3D 礁建模项目的联合负责人（另一位是Maria Byrne教授）。该项目捕获来自各个珊瑚群落的数百张照片，以及数以千计的整片大堡礁的照片，以此来进行3D建模。这些模型提供了影响破坏大堡礁复杂结构的精确数据，并提供了减少未来破坏的严重性并保护大堡礁生物多样性的措施。菲格拉副教授对全球变暖和珊瑚褪色的研究近期发表在世界上最有影响力的科学期刊之一《自然》上。

悉尼大学 科研人员也是澳大利亚做出保护大堡礁免受长期气候变化影响的努力的一份子——探索大堡礁的前世今生，以更好地展望未来。

大堡礁管理的全球影响

科研得出的数据已经在全澳乃至全球范围内产生了巨大影响。澳大利亚政府和大堡礁海洋公园管理局定期查阅这些数据以制定最佳的管理方式。韦伯斯特副教授团队的高分辨率制图为划分珊瑚礁区域提供了更精确的指导。此外，韦伯斯特副教授过去的环境阈值数据可以帮助确定珊瑚礁对沉积物径流和流入其水道中养分输送的敏感性。这是礁石管理的关键部分，因为有关礁石腹地土地利用的第一产业（包括农业和采矿业）的争论仍在继续。

全球领先的气候科学权威——联合国政府间气候变化专门委员会直接参阅韦伯斯特副教授的研究结果，该结果最近发表在《自然》和《自然地球科学》上。

在《自然》杂志发表的论文中，韦伯斯特副教授及其同事构建了一个新的相对海平面“曲线”，并用它来更好地了解过去冰盖的行为。他们的发现将使气候建模人员能够对海平面上升做出更准确的预测。掌握海平面将上升多快和多高同样有助于了解海岸侵蚀。

韦伯斯特副教授发表在《自然地球科学》上的论文关注大堡礁的发展历程。他的发现表明，在过去的三万年中，整个礁石生态系统至少从五次近乎致命的“死亡”事件幸存下来，并建立了自身防御机制，例如随着海平面下降和上升而在海床上来回迁移。

事实证明，珊瑚礁生态系统对气候变化的破坏具有显著的抵御能力，但其威胁比以往任何时候都更大，因为水温上升等变化的速度比两万年前的上一个冰河期以来要快得多。他的研究表明，大堡礁对沉积物增加和水质差也高度敏感。

悉尼大学 仍将继续在位于One Tree Island 的研究站进行保护大堡礁的最前沿研究。通过重建过去并修复目前的破坏， 悉尼大学 科研人员将长期帮助维护栖息在大堡礁的1600种鱼类、215种鸟类和许多其他动物的生存。

悉尼大学 科研人员还将确保每年约200万人次的到访，并能在未来数十年内乐在其中。