海洋熱浪（Marine Heatwaves，MHWs）是指一種持續(xù)且極端的海洋暖水事件。隨著全球變暖的加劇，MHWs的發(fā)生頻率、持續(xù)時(shí)間和強(qiáng)度顯著增加，給珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)了嚴(yán)重威脅。硨磲是珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分，但關(guān)于其如何應(yīng)對(duì)和適應(yīng)極端MHWs的研究仍然非常有限。

硨磲適宜生活的水溫范圍大致為26℃-30℃。在熱脅迫下，硨磲遭遇氧化應(yīng)激，向體外排出共生蟲(chóng)黃藻，影響硨磲生長(zhǎng)所需的能量供給，導(dǎo)致殼體出現(xiàn)異常生長(zhǎng)。為此，中國(guó)科學(xué)院地球環(huán)境研究所氣候變化集成-模擬-同化-預(yù)測(cè)團(tuán)隊(duì)（CLIMAP）利用1994-2003年間南海南部永暑礁庫(kù)氏硨磲殼體的標(biāo)準(zhǔn)化生長(zhǎng)指數(shù)，建立了硨磲異常生長(zhǎng)指數(shù)序列，結(jié)合同期MHWs器測(cè)資料，從生態(tài)學(xué)角度分析了硨磲生長(zhǎng)對(duì)極端MHWs事件的響應(yīng)和恢復(fù)機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，硨磲殼體中異常生長(zhǎng)帶的形成時(shí)間與MHWs引起的累積熱應(yīng)力事件發(fā)生時(shí)間基本一致（圖1a,b），硨磲殼體中異常生長(zhǎng)帶占比與累積熱應(yīng)力強(qiáng)度之間存在顯著的相關(guān)性（圖1f,g）。當(dāng)累積熱應(yīng)力處于輕度至中度時(shí)，硨磲殼體會(huì)存在一定比例的異常生長(zhǎng)帶，在溫度恢復(fù)正常后，其生長(zhǎng)能迅速恢復(fù)。然而，在1998年遭受了嚴(yán)重累積熱應(yīng)力事件后，異常生長(zhǎng)帶的比例顯著增加，其生長(zhǎng)在約2.5年后才逐漸恢復(fù)到熱應(yīng)力前的水平（圖1c）。此外，該研究還發(fā)現(xiàn)，硨磲在經(jīng)歷多次MHWs后其耐熱能力也有所增強(qiáng)，但其耐熱能力呈現(xiàn)非線(xiàn)性增長(zhǎng)趨勢(shì)（圖2）。該研究為全球變暖背景下，如何制定硨磲種群保護(hù)機(jī)制提供了重要科學(xué)支撐。

該成果近期在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊

Global and Planetary Change

Geng, J., Yan, H., Liu, C., Zhao, N., Liu, S., Han, T., Dodson, J., Wen, H., 2025. Adaptation and challenges for giant clam species under marine heatwaves. Global and Planetary Change 248, 104746.

https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2025.104746

圖1 硨磲殼體生長(zhǎng)對(duì)熱應(yīng)力的響應(yīng)。（a）永暑礁的累積熱應(yīng)力（CHS）事件。（b）在硨磲殼體中觀察到的異常生長(zhǎng)（ASGI）（紫色陰影區(qū)域）。（c）硨磲殼體生長(zhǎng)恢復(fù)（GR）過(guò)程。（d）極端有效太陽(yáng)輻射（OLR）分布。（e）極端降雨分布。（f）和（g）硨磲殼體中ASGI占比與累積熱應(yīng)力強(qiáng)度（CHSI）之間的關(guān)系。

圖2?在CHS事件發(fā)生年份，極端海表溫度（SST）和硨磲殼體異常生長(zhǎng)值（NSGI）的變化。