近日，由澳大利亚南十字星大学（ Southern Cross University）领导的发表于《环境科学与技术》（Environmental Science & Technology）期刊上的一项研究结果表明，目前保护和恢复珊瑚礁健康的努力可能需要一个新的视角。科学家们在昆士兰海岸使用天然示踪剂发现了以前未量化的氮和磷的来源，这些氮和磷对澳大利亚大堡礁的环境产生了深远影响。研究发现，与河水相比，从地下水进入珊瑚礁的氮含量几乎是河水的两倍。

（图源：Environmental Science & Technology (2023). DOI: 10.1021/acs.est.3c03725）

河流通常被认为是引发大堡礁富营养化的主要营养来源。然而，现有的营养预算表明，维持初级生产的氮和磷的主要来源远不仅仅是河流等地表径流的汇入。研究人员使用镭同位素来解决海底地下水排放（SGD）——向大堡礁输入的陆架规模的营养物质。海底地下水中营养物质的排放总量是平均河流输入量的10-15倍，近岸地下水排放量占其中的30%。地下水中营养物质的排放总量占所有已知溶解无机氮的30%以上，占无机磷输入的60%以上，超过了区域河流输入。然而，海底地下水排放只是维持初级生产力所需营养素的一小部分，这表明内部循环过程仍然主导着营养素预算。随着数百万美元用于管理全球珊瑚礁系统的地表水营养物质输入，研究人员主张转移管理重点，以保护珊瑚礁免受过量营养物质的影响。

南十字星大学的Douglas Tait博士领导了这项研究。他指出，海底地下水排放量超过了河流输入量，成为大堡礁的营养来源。海底地下水排放是指从各种来源释放到水线以下海洋的任何水，包括地下蓄水层和海底。

该研究团队收集了从罗克汉普顿以南到凯恩斯以北地区的近海断面、河流和沿海钻孔的数据。镭同位素的使用使科学家们能够追踪有多少营养物质通过看不见的地下水流从陆地和陆架沉积物中输送出来。

南十字星大学教授Damien Maher表示，该团队的研究表明，地下水排放量是河流输入量的10-15倍，而这一点此前尚未得到解释。地下水排放量约占新增氮的三分之一，磷输入量的三分之二，这表明从地下水进入珊瑚礁的氮量几乎是河水的两倍。减轻营养物质对珊瑚礁影响的大部分努力都集中在河流系统的流出上。

该研究的第一作者Douglas Tait博士说：“营养素对于支持大堡礁令人难以置信的生物多样性至关重要。然而，营养素过量会导致有害的藻类繁殖、棘冠海星爆发和鱼类疾病等有害问题，这些问题在过去几十年里在大堡礁呈上升趋势。我们的研究强调了管理方法的战略转变的必要性，旨在保护大堡礁免受过量营养物质的影响。与河流流出不同，地下水中的营养物质可以在地下储存几十年，然后排放到沿海水域，这意味着保护珊瑚礁的研究和战略需要长期的。这项研究为大堡礁内复杂的营养动态提供了新的线索。我们对营养物质来源的理解和管理能力对保护珊瑚礁至关重要。”

（显示大堡礁上原始珊瑚和真生珊瑚的合成图。图源：Ashly McMahon）