参与成员: 陈荔博士

水下视觉监测方法被广泛应用于评估自然环境中的珊瑚礁状况，但是对珊瑚共生体的定量测量在很大程度上仅限于共生生物的光合生理评估。虽然可用于在珊瑚表面进行常规并可重复操作的非侵入式的水下呼吸测量仪器已完成设计，但该设备的实际原位精度和精确度尚未被严格评估。如果这些测量对量化珊瑚代谢的季节和空间模式有帮助，评估则必不可少。我们为此系统开发了特定的实验流程，以调查浅层珊瑚群落和检测其代谢活动（呼吸，光合作用和生物钙化）、昼夜循环以及光合作用-辐照度曲线。对原位和实验室控制环境下的进修的数据分析表明，该呼吸测定系统对珊瑚群落的测量精准，并且在15分钟的培养时间内可以高精度测量温度、氧气含量和酸碱值通量，而同时对珊瑚健康无明显不良影响。此外，虽然在河口影响和沿海海洋环境中的珊瑚的外观或其他健康指标上没有显著差异，但两者的珊瑚钙化率存在明显差异。这表明该系统有可能及早发现边缘不良条件对珊瑚代谢的影响。

耐胁迫的珊瑚物种(如扁脑珊瑚，Platygyra spp)被认为非常适合在边缘珊瑚礁中生存，但是人们对它们短期暴露于异常高温和盐度降低的生理反应仍然知之甚少。通过使用非侵入性技术定量评估了肉质扁脑珊瑚 (Platygyra carnosa) 的健康状况(例如呼吸、光合作用、生物钙化和白化程度)，我们确定了其能量的可塑性和生理极限。尽管这些指标表明它可以在较高的温度(25–32°C)下生存，但其总体能量在温度大于30°C时会严重降低。相反，它很好地适应了低盐度的海水(31–21 psu)，但生物钙化却降低了，表明其能短期适应由降水量和强度增加导致的盐度变化。

我们的发现为气候因素对肉质扁脑珊瑚代谢的影响提供了进一步的认识，从而更好地预测了未来气候变化情景下其健康状况的变化。它的简单操作和对珊瑚生理状态的快速量化使该呼吸计非常适合研究者、监测机构和相关珊瑚保护工作者使用。此外，这些高时空解像度的数据将有可能把局部压力源对珊瑚健康的影响与气候因素带来的广泛变化所产生的影响区分开来。

参考:

1. Dellisanti, W., Tsang, R.H.L., Ang, P., Wu, J.J., Wells, M.L. and Chan, L.L. (2020). A Diver-Portable Respirometry System for in-situ Short-Term Measurements of Coral Metabolic Health and Rates of Calcification. Frontiers in Marine Science, 7, 571451. 

2. Dellisanti, W., Tsang, R.H.L., Ang, P., Wu, J.J., Wells, M.L. and Chan, L.L. (2020). Metabolic performance and thermal and salinity tolerance of the coral Platygyra carnosa in Hong Kong waters. Marine Pollution Bulletin, 153, 111005.