環狀珊瑚礁究竟是怎樣形成的？這回連達爾文都可能犯錯了

2020-10-16 科學大觀園雜誌


圖片來自pixabay.com。

近日，來自美國賴斯大學和法國海洋開發研究所的科學家在《海洋科學年度評論》雜誌上發文稱，此前達爾文提出的關於環狀珊瑚礁（環礁）形成的理論是錯誤的。新的證據表明，環礁是由海平面的周期性變化形成的。

達爾文關於環礁形成的理論發表於1842年。之前的6年前，達爾文等人乘坐「小獵犬號」出發，收集了珊瑚環礁周圍的潮汐及海洋深度的詳細數據。

達爾文系統地將珊瑚礁分成三類：第一類是附著在陸地上的岸礁；第二類是堡礁，與陸地分離並被瀉湖隔開；第三類是環礁，它的中心是瀉湖。而達爾文推測環礁的形成與火山下沉有關。礁石最初在火山島邊緣形成，在火山沉入海洋的過程中，礁石保留成為獨立的堡礁，在火山完全下沉後，便形成了環礁。

論文作者Droxler認為，雖然達爾文的發現令人敬佩，但由於缺少關鍵信息，他並不能準確地預測環礁的形成。Droxler說：「海平面的周期性變化推動了環礁的形成，而當時達爾文對海平面的升降並沒有概念，因為冰川作用直到19世紀60年代才成為常識。」

在過去的500萬年裡，地球的氣候發生了相當大的變化。大約500萬年前到250萬年前，地球的氣候相當溫暖，沒有太大變化，海平面相對穩定。當時，海平面穩步而緩慢地上升，一代代珊瑚和其他海洋生物在淺水的平頂海洋生態系統的礦化海床上繁衍生息，形成了構成環礁的平頂海岸。在大約250萬年前，溫暖時期結束之前，平頂海岸一直隨著海平面的上升而穩步增長。

隨後，氣候開始出現周期性的波動，冷暖交替。但就總體氣候趨勢而言，地球越來越冷。在此期間，冰蓋不斷變厚，海平面逐漸下降，露出了平坦的碳酸鹽堤岸的頂部，這些堤岸從海洋中升起，就像漂白的巖石臺面。隨後，雨水慢慢溶解了碳酸鹽，水窪也逐漸被雕刻成碗狀凹地。

在200多萬年的時間裡，這一過程把白色的平頂變成了中間凹陷的環狀塔結構。

現代珊瑚環礁在過去50萬年間形成。在這段時間中，海平面發生了五次劇烈的起伏變化。每次當海平面上升至接近最高點時，挖空的平頂海岸又被重新淹沒，珊瑚也再度在被侵蝕海岸的最高處（尤其是凸起的外緣處）定居。

「碳酸鹽附著在凸起的邊緣，就形成了現代環礁，」Droxler說，「但高海平面不會持續很久，它會再次下降，這時外緣處又增加了一些礁石，但當海平面下降時又溶解了瀉湖。所以每一次循環都進一步鞏固了環礁的地貌。」

原創編譯：花花 審稿：西莫 責編：陳之涵

期刊來源：《海洋科學年度評論》

期刊編號：1941-1405

原文連結：https://www.sciencedaily.com/releases/2020/10/201013105811.htm

版權聲明：本文為原創編譯，中文內容僅供參考，一切內容以英文原版為準。轉載請註明來源。

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