NOAA部署新型浮标监测佛罗里达珊瑚礁酸化

在美国佛罗里达群岛，科学家们正利用一系列新型浮标设备，密切监控海洋酸化对当地关键彩色珊瑚礁的影响。美国国家海洋和大气管理局（NOAA）近日发布了这些新型海洋仪器，它们对于监测佛罗里达群岛国家海洋保护区内的核心珊瑚礁生态系统至关重要。

一项由NOAA大西洋海洋学和气象学实验室与合作海洋和大气科学研究所共同参与的新研究显示，科学家已在被认定为恢复重点的“标志性礁石”（Mission: Iconic Reefs）七个站点中的四个部署了Sofar公司生产的“Spotter”浮标。研究揭示，佛罗里达群岛不同区域的酸化进程存在显著差异，其中上群岛的部分区域可能因海草床和其他深海群落的高丰度而成为缓解pH值变化的避难所。

海洋酸化威胁珊瑚骨骼构建

海水pH值的降低，即海洋酸化，会减少碳酸根离子的可用性，使得贝类和珊瑚更难构建骨骼。NOAA指出，这会通过降低海洋生物的代谢率、免疫反应和感官能力来危害生态系统。海洋酸化正在侵蚀由碳酸钙构成的珊瑚礁完整性，加速礁石侵蚀并削弱其生长或钙化的能力。

这些威胁导致关键栖息地的丧失，而该栖息地为这一热门旅游目的地提供了Zui高浓度的海洋生物多样性庇护所。佛罗里达群岛国家海洋保护区包含了350英里长的北美唯一屏障礁——佛罗里达珊瑚礁，从干托图加斯延伸至圣露西港。

技术突破实现实时水下监测

据NOAA数据，每年约有500万游客前往佛罗里达群岛，其中54%的就业直接与海洋生态系统挂钩。该项目于2019年启动，旨在20年内将七个战略选定的、总面积相当于52个足球场的珊瑚礁恢复至自维持水平。然而，随着海洋酸化和其他环境压力源的威胁，监测不断变化的海洋条件变得尤为迫切。

NOAA表示，收集并传输水下数据一直是个挑战，因为现有方法往往受限于对重型机械、高技能人员和大型船只的需求，导致现场作业成本高且耗时。而新型Sofar浮标使科学家能够实时观察环境波动并监控仪器功能。获得部署的四个礁石站点分别为卡里斯福特礁、马蹄礁、切卡岩和松巴罗礁。

这些表面浮标测量波浪能量、风速、海面温度和压力。在水下，集成传感器近乎实时地测量pH值和海底温度。科学家在每个浮标底部集成了Sami-pH记录仪，采用比色系统：海水通过微泵、注射阀和反应池进入设备，与反应物接触后发生化学反应，改变水色并产生pH读数。这一过程通过在线系统自动化，提供高分辨率的近实时珊瑚礁pH测量值。

应对极端天气与生态恢复

NOAA大西洋海洋学和气象学实验室珊瑚项目首席研究员伊恩·埃诺克斯博士表示：“有了这个新系统，我们可以在问题发生时立即检测，从而确保仪器性能并做出相应响应。”当飓风、热带风暴和恶劣天气掠过佛罗里达群岛时，科学家还将观察这些风暴对珊瑚礁的即时影响，以及它们是在水温峰值时提供缓解，还是加剧了其他压力源的影响。

公众可通过点击链接探索实时的“标志性礁石”环境监测应用程序。这一技术革新不仅提升了数据获取的效率，也为全球珊瑚礁保护提供了新的监测范式。

中国拥有漫长的海岸线和丰富的海洋资源，南海珊瑚礁生态系统同样面临气候变化和人类活动的双重压力。引入高精度、低维护成本的自动化水下监测设备，对于构建智慧海洋管理体系、实现珊瑚礁的精准修复与长期保护具有重要借鉴意义。通过技术赋能，提升对海洋环境变化的实时感知能力，将是未来海洋生态保护的关键方向。