《Nature Communications》：Severe and widespread coral reef damage during the 2014-2017 Global Coral Bleaching Event
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本研究针对2014-2017年第三次全球珊瑚白化事件，通过分析15,066个全球珊瑚礁调查数据和卫星热应激监测，揭示了海洋变暖对珊瑚礁的加速影响。研究发现80%的受调查礁体和51%的全球礁体出现中度以上白化，35%的受调查礁体和15%的全球礁体出现中度以上死亡，事件严重程度超越以往。该研究为珊瑚礁保护提供了关键数据支撑，并促使NOAA建立新的白化预警等级。
珊瑚礁是海洋中生物多样性最丰富的生态系统之一，被誉为“海洋中的热带雨林”。然而，自20世纪80年代以来，由于海洋温度持续上升，全球珊瑚礁正面临前所未有的生存危机。海洋热浪的频发、范围扩大和强度增加，导致珊瑚与其体内共生虫黄藻的关系破裂，引发珊瑚白化。白化后的珊瑚生理受损、营养供应受阻，若白化严重或持续时间较长，珊瑚便会死亡。2014年至2017年，全球珊瑚礁经历了有记录以来最严重的第三次全球珊瑚白化事件，其影响范围和破坏程度均超过了1998年和2010年的前两次事件。
为全面评估此次事件的全球影响，研究人员收集了2014年至2017年间全球15,066个珊瑚礁调查数据，并结合美国国家海洋和大气管理局（NOAA）珊瑚礁监测计划（Coral Reef Watch, CRW）的卫星遥感热应激数据，系统分析了热应激与珊瑚白化、死亡率之间的定量关系。研究利用Degree Heating Week（DHW，度热周）作为热应激指标，建立了统计模型，预测全球珊瑚礁在白化事件中的受损情况。该研究结果发表于《Nature Communications》，为理解珊瑚礁对气候变化的响应提供了重要科学依据。
关键技术方法包括：利用NOAA CRW版本3.1的每日全球5公里分辨率海表温度数据，计算DHW值；基于全球珊瑚礁调查数据库，整合来自不同机构和监测项目的实地观测数据；采用广义线性混合模型（GLMM）分析热应激与白化/死亡率的关系，并考虑年份和海洋盆地的交互作用；通过空间统计分析验证模型的稳健性。
三年热应激对珊瑚礁的影响
卫星遥感数据显示，2014年至2017年间，全球65.8%的珊瑚礁像素（约5公里×5公里）经历了足以引起中度以上白化（DHW≥4°C-周）的热应激。其中，23.6%的像素达到DHW≥8°C-周，可能导致严重白化和中度以上死亡。与之前的全球白化事件相比，第三次事件的熱应激强度更高、范围更广，且多次热应激暴露现象普遍。
白化与死亡率
调查数据显示，80%的实地调查报告中报告了中度以上白化（影响>10%的珊瑚），31%的报告为严重白化（影响>50%的珊瑚）。同时，35%的报告提到中度以上死亡（>10%），6%为严重死亡（>50%）。模型分析表明白化和死亡率与DHW呈正相关，但不同海洋盆地和年份的响应阈值存在差异。例如，加勒比/大西洋盆地的白化敏感性较高，而亚洲-太平洋盆地较低。
评估2014–17年白化事件的全球足迹
通过模型预测，全球51%的珊瑚礁位置经历了中度以上白化，15%经历了中度以上死亡。热应激水平与白化/死亡率的关系在不同区域和年份间呈现复杂模式，如2015–16年白化敏感性最高，而2016–17年有所降低，可能反映了珊瑚的热适应或选择性死亡。
研究结论与意义
第三次全球珊瑚白化事件的影响远超以往，表明海洋变暖对珊瑚礁的威胁正在加速。随着海洋热浪的频率和强度预计将进一步增加，珊瑚礁的恢复时间窗口不断缩小，可能导致生态系统功能退化甚至崩溃。该研究不仅量化了全球珊瑚礁的受损情况，还为NOAA制定新的白化预警等级（Alert Levels 3–5）提供了科学依据。研究强调，若不采取有效措施遏制气候变暖，珊瑚礁这一关键生态系统可能面临不可逆的退化，对全球海洋生物多样性和人类福祉产生深远影响。
