珊瑚环绕的热带环礁是全球变暖威胁最严重的地貌之一，但其中许多都拥有一种潜在的超能力：健康的生态系统或许能帮助它们跟上海平面上升的步伐。
英国兰卡斯特大学海洋生态学家尼克·格雷厄姆带领一支国际科学家团队，对太平洋和印度洋28个环礁岛屿的生态韧性展开研究。他指出，拥有本土植被和繁盛海鸟种群的环礁岛屿是"天然的活跃系统，只要条件允许，它们就能发生变化并适应环境状况"。
研究团队的论文于周三发表在《科学进展》期刊上，表明恢复环礁生态系统能够强化其生长能力。海鸟从开阔海域获取营养物质，并以粪便形式沉积到环礁上，滋养陆地植物、海洋生物和珊瑚生长。这为珊瑚礁建设提供了更多原料：鹦嘴鱼等以珊瑚礁为食的生物将死亡珊瑚转化为沙子以维持海滩，而根系发达的本土植物则能稳固沉积物。
格雷厄姆说，消灭老鼠，并用本土森林和灌木替代椰子种植园，可以让一些环礁在本世纪末、全球变暖约2摄氏度（3.6华氏度）的情境下，获得与海平面上升速度"相抗衡的机会"。
这一研究发现为自然恢复能够缓冲全球变暖影响提供了更多证据。例如，恢复湿地和森林能够减缓旱涝交替的剧烈波动，从而降低洪水和火灾风险。恢复工作还能通过支持自然碳储存来减缓全球变暖进程。
在格雷厄姆团队研究的28个环礁岛屿中，强化海鸟、本土植被与珊瑚礁系统这一动态循环，开启了一个良性循环，使生态系统能够更好地自我维持，并增强应对日益严峻冲击的韧性。
此次研究涵盖了印度洋塞舌尔群岛和查戈斯群岛，以及太平洋法属波利尼西亚的蒂蒂亚罗阿环礁的岛屿数据。格雷厄姆表示，陆地生态学家、海洋生态学家与地貌学家联合测量了海鸟种群、本土植被以及珊瑚和珊瑚礁生物数据，以追踪能量在生态系统中的流动方式。
这种被称为"生态系统能量学"的科学方法，将能量流动作为一种通用的度量标准，把通常被孤立研究的各类生物联系起来。
海鸟将它们觅食的开阔海域与筑巢的陆地连接起来。数以千计的海鸟飞越辽阔海域捕食，它们消化后的食物浓缩成富含营养的粪便。海鸟营养输入更多的岛屿，往往拥有更高产的珊瑚群落和更强的能量流动。
鹦嘴鱼等其他啃食珊瑚礁的生物也通过刮食珊瑚上的死亡生物并排出沙粒状颗粒，为能量流动做出贡献。钙化藻类及其他珊瑚礁生物和贝类有助于向上构建珊瑚礁框架，使珊瑚礁能持续为岛屿抵御海浪冲击。
在陆地部分的循环中，恢复被椰子种植园取代的本土植被至关重要。椰子树根球小而不稳定，使周围土壤容易受到侵蚀。相比之下，本土植物拥有庞大且细密交织的根系网络，能够结合并稳固浅层多孔的土壤，同时为海鸟提供更好的栖息地。
恢复营养循环还意味着要消灭由殖民者带来、数百年来摧毁海鸟种群的入侵性老鼠。这一循环至少从末次冰期结束以来就一直支撑着环礁生态系统。一项2026年针对288份珊瑚礁岩芯生长记录的研究发现，大多数珊瑚礁都能跟上海平面上升的步伐，不过这种能力因地点而异，在当前的变暖速度下并非能够得到保证。
图片来源：保罗·霍恩/《内部气候新闻》
这项新研究测量了岛屿的"珊瑚礁堆积潜力"，结果显示，在没有老鼠且海鸟数量丰富的岛屿周围，无论是泻湖礁还是面向大洋的礁体，其堆积潜力都是鼠患岛屿周围的两倍。论文合著者、总部位于加州的自然保护协会恢复科学家凯西·本克维特表示，这一潜力"足以在2摄氏度变暖情境下，与本世纪末预计的海平面上升幅度紧密保持同步"。
她补充说，没有海鸟种群的珊瑚礁，其生长速度更难以跟上预计的海平面上升速度。
格雷厄姆提醒，这项研究并不意味着找到了应对全球变暖对低洼岛屿影响的奇迹解法。研究并未进行直接的恢复前后对比，数据来自海鸟数量和老鼠泛滥程度各不相同的岛屿，研究团队试图通过生态系统能量学框架来消除这些差异带来的影响。
而且珊瑚礁堆积并不总是意味着环礁在垂直方向上增长，因为全球变暖同时也在改变影响物质沉积位置的波浪、风力和洋流。此项研究主要聚焦于几乎无人居住或人口稀少、留有本土生态系统生长空间的岛屿。他表示，对于已经开发的环礁，恢复工作或许有所帮助，但无法取代工程解决方案的必要性。
该研究有助于展现一个近乎完整的循环闭环，生态学家希拉里·杨在《科学进展》的焦点评论中写道："从在海洋中觅食的海鸟，经过本土森林和珊瑚礁，再回到海鸟繁殖所在岛屿的构建与稳固。"她写道，量化这一循环提供了"一个岛屿的命运无法通过将其陆地和海洋分开管理或理解的、亟需的证据"。
她写道，本地保护工作可以影响岛屿应对海平面上升的物理韧性，但是"快速减少温室气体排放，对这些系统的长期生存能力依然至关重要"。
鲍勃·贝尔温是一名常驻奥地利的记者，十余年来持续报道气候科学与国际气候政策。此前，他曾为科罗拉多州多家报纸报道环境、濒危物种和公共土地相关议题，并曾在科罗拉多落基山地区的社区报纸担任编辑及副编辑。
本文原载于《内部气候新闻》。
Q&A
Q1：海鸟对环礁岛屿的生存有什么作用？
A：海鸟从开阔海域获取食物，再将其消化后的营养物质以粪便形式带回岛屿，滋养陆地植物、海洋生物和珊瑚生长，为珊瑚礁建设提供更多原料，从而帮助维持甚至提升环礁的堆积能力。
Q2：消灭老鼠和恢复本土植被真的能帮助环礁抵御海平面上升吗？
A：研究显示，没有老鼠且海鸟数量丰富的岛屿，其珊瑚礁堆积潜力是鼠患岛屿的两倍，足以在2摄氏度变暖情境下与本世纪末预计的海平面上升速度基本同步，但这并非适用于所有岛屿的万能解法。
Q3：这项生态恢复方法能否替代工程防护措施？
A：不能。研究主要针对几乎无人居住或人口稀少的岛屿，对于已经开发的环礁，生态恢复工作可以起到辅助作用，但无法取代工程解决方案的必要性。