2019年四月至五月，位於南太平洋中部法屬坡利尼西亞莫雷阿島一帶的珊瑚礁經歷了長時間且嚴重的高溫白化。由於該年並非厄爾尼諾年份，一般並不會出現這種情況，因此本事件令全球海洋科學界百思不解。
由香港科技大學海洋科學系艾力克斯・懷亞特（Alex Wyatt）助理教授領銜的國際團隊對這宗不尋常的珊瑚白化事件展開了調查。 研究人員發現，這次災難與反氣旋渦流的通過有關。該渦流使該區域海平面升高，並使溫度較高的海水集中在珊瑚礁上，進而導致海洋熱浪大規模地隱藏在水面之下。 團隊的研究成果最近於《自然通訊》(Nature Communications)期刊上發表 。
過往關於珊瑚白化模式的研究，大多數仰賴於海水表面溫度的測量。以這種方法收集數據，並未能全面了解海洋溫度升高對海洋生態系統、乃至對熱帶珊瑚礁的威脅。雖然以衛星大範圍的海表溫度監測資料有其重要用途，卻不能協助科學界監測海面數米以下區域的熱能，亦無法探究在水表面之下，熱能變化如何影響生態群聚。
懷亞特教授與研究夥伴分析了由2005年至2019年十五年間在莫雷阿島收得的衛星遙測海表溫度數據、長期且高解析度實際海水溫度數據，以及海表溫度異常現象的觀測紀錄。藉由這一連串難得的資料及現象組合，研究團隊證實了公海中的反氣旋渦流經過該島後，海平面升高，並將海洋內波推入更深的水中。海洋內波是一種會沿著海水溫暖表層和下方較冷層之間的界面傳播的波動。懷亞特教授早前領導的另一項研究，已發現內波可頻繁地幫助珊瑚礁棲息地降溫。而這項最新研究進一步證明，反氣旋在2019年初乃至之前一些熱浪出現時，切斷了內波冷卻效應。 這導致珊瑚礁區的海水不尋常地升溫，進而引發珊瑚大規模白化並隨後死亡。 對於當地珊瑚礁的生物多樣性而言，這是一宗災難。過去十年來，莫雷阿島周圍珊瑚群聚得以恢復，卻於2019年不幸地回到了原點。
這項研究結果之中，一項值得注意的觀察是2016年和2019年的比較。在2016年，儘管超級厄爾尼諾現象在全球各地帶來暖化，並摧毀了許多淺礁，但莫雷阿島的珊瑚礁在該年並未出現顯著的白化死亡，與2019年熱浪帶來的影響形成強烈對比。是項最新研究證明了在珊瑚礁佔據的深度範圍內收集溫度數據的重要性。如果單靠海表環境條件的數據，便會在預測工作中，錯過珊瑚白化的警號。根據海表溫度數據預測，莫雷阿島 2016 年和 2019 年均會出現中度白化。然而，直接觀察證明，2016 年只發生了生態上不顯著的白化，而海水升溫持續時間很短，且僅限於淺層。另一方面， 如果研究人員只能獲得海面溫度數據，那麼 2019 年嚴重且持續時間較長的海洋熱浪便可能會被忽略；而由此導致的災難性珊瑚白化，亦可能被錯誤地歸因於海水升溫以外的原因。
懷亞特教授表示：「是項研究強調，我們若要了解受威脅的海洋生態系統，便必須探究相關的深度環境動態，包括由水下海洋氣候事件引發的生態系統變化。這種分析有賴於跨海洋深度測量的長期現場數據，但這正是我們通常缺乏的資料。」
「海洋動力和氣候正在不斷變化，在這個背景下，我們這篇論文正為評估沿海生態系統提供了一項有價值的機制，希望能成為範例。」
這項研究由香港科技大學領銜，合作機構為加州大學聖地亞哥分校斯克里普斯海洋研究所、加州大學聖塔巴巴拉分校、加州州立大學北橋分校和佛羅里達州立大學。 項目的基礎數據由莫雷阿珊瑚礁長期生態研究 (LTER) 站點提供，當地的研究人員進行了長期物理和生態觀測。團隊作出長期分析，以及對島嶼和沿海海洋生態系統全方位深度的物理條件和生物動態同步監測，是希望為保護海洋中寶貴的生物資源，樹立研究典範。
專家聯絡
海洋科學系
艾力克斯・懷亞特（Alex Wyatt）教授
電郵: wyatt@ust.hk
