AGU新闻聚焦LTO研究成果:珊瑚礁区深层海洋热浪挑战深水避难所假说
近日,中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境实验室(LTO)、全球海洋和气候研究中心(GOCRC)以及中国—斯里兰卡热带海洋环境“一带一路”联合实验室(CSTO)的王春在研究员团队,在全球珊瑚礁区次表层海洋热浪研究方面取得新进展。研究发现,珊瑚礁区海洋热浪在次表层呈现显著增强特征,热异常可延伸至150米深处,对中光层珊瑚生态系统作为热避难所的作用提出挑战。相关研究成果以“Vertical Characteristics of Marine Heatwaves in Global Coral Reef Regions”为题,发表于国际期刊Geophysical Research Letters, 论文第一作者为姚玉龙副研究员,通讯作者为王春在研究员。AGU NEWSROOM对研究成果进行了专门报道。
海洋热浪是导致珊瑚白化的重要热胁迫来源,但以往研究主要关注海表,对海面以下热浪的认识相对有限。位于约30–150米水深的中光层珊瑚生态系统,因水温通常较低,被认为可能为珊瑚抵御海表增温提供避难所。然而,较深水层是否始终能够缓冲极端高温?当热浪深入次表层时,这些潜在避难所还能否保持热环境稳定?这些问题对理解珊瑚礁在全球变暖背景下的生存前景具有重要意义。
针对上述问题,研究团队利用1993–2023年两套高分辨率全球海洋再分析资料,系统分析了全球珊瑚礁区从浅水层至150米深处七个深度层的暖季海洋热浪特征,并探讨了强厄尔尼诺及2020–2023年三重拉尼娜期间次表层热浪增强的物理过程。
结果表明,随着深度增加,珊瑚礁区海洋热浪的年发生总天数总体减少,但平均强度、最大强度和累积强度呈现明显的次表层增强特征,其中西太平洋暖池尤为突出。同时,过去31年间,各深度层的热浪年发生总天数和累积强度均呈上升趋势。较深水层虽然经历的热浪天数较少,却可能承受更强的异常增温,仅关注海表温度难以完整识别珊瑚礁的热暴露风险。此外,强厄尔尼诺及多年拉尼娜期间,严重海洋热浪可延伸至150米深处。尤其是在2020—2023年期间,90—150米水层的海洋热浪影响范围显著扩大,一度覆盖全球研究区域约75%的珊瑚礁分布面积,累积强度峰值高达160℃·天(图1)。持续的异常偏东风将暖水向西太平洋输送,促进热量积累和温跃层加深,使异常增温影响更深水层。这表明,珊瑚礁热风险不仅与厄尔尼诺有关,也需要重视多年拉尼娜期间隐藏在次表层的热量积累。
这项研究为重新审视“深水珊瑚礁避难所假设”提供了全球尺度的热环境证据:较低的背景水温并不意味着能够持续避开极端热事件,中光层珊瑚生态系统同样可能暴露于强烈且持久的海洋热浪之中。这并不意味着所有深水珊瑚礁均已发生白化或失去避难所功能,但提示其保护潜力需要结合区域热环境、珊瑚分布及耐热能力重新评估。研究强调,应将次表层海洋热浪纳入珊瑚礁监测预警与保护评估,从海表走向水下,全面认识珊瑚礁面临的热风险。
美国AGU NEWSROOM在SCIENCE NEWS版块以“Deep reefs provide corals little refuge from extreme ocean heat”为题对本研究进行了专门报道(https://news.agu.org/press-release/deep-reefs-provide-corals-little-refuge-from-extreme-ocean-heat/)(图2)。
本研究得到国家自然科学基金面上项目及重大项目的共同资助。

图 11993–2023年暖季期间全球珊瑚礁区年均海洋热浪累积强度和影响面积比例的垂向分布。

图 2 2026年11月10日,美国AGU NEWSROOM“SCIENCE NEWS”版块对本研究的新闻报道截图。
相关论文信息:
Yao, Y., & Wang, C. (2026). Vertical Characteristics of Marine Heatwaves in Global Coral Reef Regions. Geophysical Research Letters, 53, e2026GL123865.
原文链接:https://doi.org/10.1029/2026GL123865
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