珊瑚白化的原因：海水变暖为何让珊瑚礁变白

你正在游过的地方

热压力会让珊瑚失去生活在组织里的藻类，这就是珊瑚白化。在这片 3D 珊瑚礁里，你可以调高水温，再把一只珊瑚虫放大 100 倍细看，亲眼看到这个变化。在热带的珊瑚礁上浮潜，你最先注意到的是光。光在沙地上晃成一张明亮的网，海水是清澈的蓝绿色，小鱼像云一样聚在珊瑚上方。这个展品重建了一小片浅礁，宽约 80 m，从水深 5.5 m 的礁坪一路向下，经过礁坡，到水深约 19 m 的沙地。一切都按真实大小：1 m 长的海龟就是 1 m，8 cm 的鱼就是 8 cm。

贯穿整个展品的是一个简单的问题：海水变暖时，珊瑚为什么会变白？要回答它，你得知道珊瑚是什么、怎么进食，以及科学家怎样测量那种会伤害珊瑚的热量。「控制」里的水温滑块，让你一次就能在整片礁上验证答案。

珊瑚是体内有藻类的动物

珊瑚群体看起来像岩石或植物，其实是一大群叫作珊瑚虫的小动物。NOAA 把珊瑚虫描述为一个胃，一端开口就是嘴，周围环绕着触手。触手上有刺细胞（刺丝囊），用来捕捉漂过的微小动物，大多数珊瑚虫在夜里进食。

用触手进食只是故事的一部分。大多数造礁珊瑚的组织里养着一种单细胞藻类，叫虫黄藻。珊瑚给藻类提供庇护和光合作用所需的二氧化碳。藻类回报糖类和其他构件，NOAA 指出，它们通过光合作用制造的有机物，多达 90% 会交给珊瑚。所以礁珊瑚需要清澈、阳光充足的海水：它们有一部分靠太阳供能。NOAA 提到，大多数造礁物种生活在阳光能到达的地方，最深约 30 m。

藻类还赋予珊瑚大部分颜色。你在这片礁上看到的褐色、橄榄色和金色，主要来自挤在组织里的虫黄藻。游到脑珊瑚上方玻璃泡里的珊瑚虫旁，你能看到它们是一个个褐色小点。那只珊瑚虫画得比实物大 100 倍，因为真实的石珊瑚珊瑚虫平均只有 1 至 3 mm 宽。

礁珊瑚为什么有不同的形状

每只珊瑚虫都坐在自己身下造出的一个石灰岩（碳酸钙）小杯里。隔一段时间，它会从杯底抬起身子，在旧杯底上方再铺一层新的，群体就一点一点升高。NOAA 统计有约 800 种石珊瑚，珊瑚虫怎样把杯子叠起来，决定了群体的形状。

这里用代码生成了三种形状。鹿角珊瑚靠分叉生长：每根枝条的末端分成两三根更小的枝条，共四级。桌形珊瑚在短柄上撑起一块平板，板上盖满小而直立的细枝。脑珊瑚是低矮的圆顶，表面是由脊和沟谷组成的迷宫。沟谷是共用壁的一排排珊瑚虫，模型沿着一个平滑波浪图案在半球上的等高线把它们画出来。块状的巨石珊瑚填满了空隙。

形状决定了接下来会发生什么。细枝用很少的骨骼托着大量活组织，所以能长得快、抢到光，却容易折断。圆顶长得慢，却能熬过风暴。

珊瑚长得有多快

NOAA 给出的生长速度是：块状珊瑚每年 0.3 至 2 cm，枝状珊瑚每年最多 10 cm。礁坪上立着的石板按比例画出了两者。长条是 10 cm。块状珊瑚的短条从深色的 0.3 cm 起，进入一段浅色带，终于 2 cm。

你可以用这些数字来读这片礁。珊瑚虫气泡下的脑珊瑚是一个宽 1.5 m 的圆顶，所以半径是 0.75 m。如果它每年长 2 cm，需要约 75 / 2 ≈ 38 年。如果每年长 0.3 cm，则需要 75 / 0.3 = 250 年。一根 1 m 长的鹿角珊瑚枝条，按最快速度生长，可能约 10 年。整座礁要慢得多：NOAA 指出，一座珊瑚礁的形成最长可能需要 1 万年，大型堡礁和环礁则需要 10 万年到 3000 万年。

礁在海洋中占多大

第二块石板立在水深约 9 m 的礁坡上，画着两个各有 100 个方格的格子图。左边涂了一格：NOAA 的珊瑚教程说，珊瑚礁只占全球海洋的约 1%。右边涂了 25 格，因为同一页还说，珊瑚礁为至少 25% 的海洋生物提供栖息地。NOAA 珊瑚礁观测的说法是，超过 25% 的已知海洋生物。这两个格子图并排放着，说明了为什么白化让人们担心的远不止珊瑚礁本身。

海水变暖时，珊瑚礁为什么变白

NOAA 的简短回答是：当温度、光照或营养盐的变化给珊瑚带来压力，它们会排出生活在组织里的藻类，变得通体雪白。没有了褐色的藻类，你就能透过清澈的组织，直接看到下面白色的石灰岩骨骼。白化的珊瑚没有死，它是在挨饿。如果压力很快结束，藻类可以重新增加，珊瑚随之恢复。如果压力持续，珊瑚就可能死亡。NOAA 举了一个例子：2005 年，美国在加勒比海的珊瑚礁，因一次大规模白化事件，一年之内损失了一半。

热是最常见的诱因，但不是唯一的。2010 年 1 月，佛罗里达群岛的冷水比当时的常年水温低 6.7 °C，也造成了白化和部分珊瑚死亡。

NOAA 珊瑚礁观测怎样测量热压力

珊瑚能应付普通的夏天。真正伤害它们的，是长时间比平常夏季更热的海水。NOAA 珊瑚礁观测把这个想法变成数字，依据是卫星测得的海面温度，覆盖热带海洋的每一个 5 km 方格。

第一个数字是最热月平均温度（MMM）：某地最热月份的长期平均温度。第二个是 HotSpot，等于今天的海面温度减去 MMM。HotSpot 达到 1 °C 就是白化阈值，依据是 Glynn 和 D'Croz 在 1990 年做的一项实验室研究：比平常的夏季最高温高 1 °C，就足以造成压力和白化。

第三个数字是度热周（DHW）。它把过去 12 周里 1 °C 或以上的 HotSpot 加起来，所以同时衡量了有多热、热了多久。它的单位是 °C·周。比 MMM 高 2 °C 的一周得 2 °C·周，高 1 °C 的两周也是 2 °C·周。珊瑚礁观测指出，DHW 超过 4 °C·周已被证实会造成明显白化，超过 8 则造成严重白化和大量死亡。

NOAA 根据这两个数字划分警戒级别。HotSpot 在 0 到 1 之间是白化观察。HotSpot 达到 1 或以上时，DHW 低于 4 是白化警告，4 到 8 是警戒级别 1，8 到 12 是警戒级别 2。2023 年的极端高温之后，NOAA 增设了警戒级别 3（12 到 16，有多个物种死亡的风险）、级别 4（16 到 20，超过一半的珊瑚面临风险）和级别 5（20 及以上，有几乎全部死亡的风险）。

用温度滑块算一算

左上角的读数用的是和珊瑚礁观测同样的算术，一次模拟一天，每秒过去一周。MMM 设为 29.0 °C，这是热带珊瑚礁的一个整数值，真实的数值因地而异。滑块从 28.0 °C 开始，所以 HotSpot 是负 1，什么也不会发生。

把滑块移到 30.5 °C。HotSpot 变成 1.5 °C，每周增加 1.5 °C·周。约 2 周后 DHW 达到 3，约 3 周后超过 4（警戒级别 1），约 5.3 周后超过 8（警戒级别 2）。因为只算最近 12 周，持续的 30.5 °C 会稳定在 12 × 1.5 = 18 °C·周，也就是警戒级别 4。滑块的最高点 33 °C 时，HotSpot 是 4 °C，DHW 可以升到 48。

模型里的每个珊瑚群体都有自己的阈值。枝状和桌形珊瑚在 2 到 6.5 °C·周之间开始变淡，脑珊瑚和巨石珊瑚在 4.5 到 10 之间。一个群体在超过阈值约 2.5 °C·周后完全变白。如果 DHW 比某个群体的阈值高出 8 °C·周并保持不变，这个群体就会死亡，草皮藻会把它变成暗淡的绿褐色。警戒级别下面的条，统计白化超过一半的群体所占比例。同时看一看那只珊瑚虫：它的褐色细胞从口里出去，漂走，组织随之褪色。

把温度调回 29 °C 或更低，DHW 会随着炎热的几周移出 12 周窗口而下降。白化的群体慢慢恢复颜色。死去的群体要经过 30 个平静的周，原地才会长出新的群体。

世界各地的珊瑚礁怎么样了

这些数字不是想象出来的。2024 年 4 月 15 日，NOAA 和国际珊瑚礁倡议确认发生了第四次全球珊瑚白化事件。珊瑚礁观测报告说，2023 年 1 月 1 日至 2025 年 9 月 30 日，达到白化程度的热压力覆盖了全球约 84.4% 的珊瑚礁面积，至少 83 个国家和地区记录到大规模白化。此前的纪录是 2014 年至 2017 年的第三次事件，为 68.2%。第一次和第二次全球事件发生在 1998 年和 2010 年。NOAA 称气候变化是珊瑚礁生态系统面临的最大全球性威胁。

鱼群怎样在没有领头者的情况下游动

鹿角珊瑚上方那团蓝绿光鳃鱼，不是手工做的动画。每条鱼都运行 Craig Reynolds 在 1987 年发表的 boids 模型。一条鱼只看约半米以内的邻居，按三条规则转向：离太近的鱼远一点（分离），转向邻居的平均方向（对齐），朝它们的平均位置靠近（聚合）。模型还加了三项：一个在珊瑚上方游移的「家」位置对它有轻微的吸引，海底会把它推开，你在 1.6 m 以内也会把它推开。游进鱼群，它会在你身边分开，然后又合拢。礁坡上礁丘附近的橙色丝鳍拟花鮨用的是同样的代码，只是感知范围更大，速度稍快。在手机上，鱼群的鱼更少，因为每一帧里每条鱼都要检查所有其他的鱼。

小丑鱼和海葵

礁缘的海葵有几百根触手，每根上都有和珊瑚相同的刺细胞。大多数碰到它的小鱼都会被刺伤。小丑鱼却偏偏住在里面。2012 年一项小丑鱼演化研究总结的研究认为，一层保护性的黏液可能阻止了触手放出刺丝。鱼得到一个躲开捕食者的安全的家，并赶走吃海葵的鱼。NOAA 保护区的一则说明补充道，小丑鱼还会清洁海葵。据 FishBase，橙色小丑鱼长到约 11 cm，同一项 2012 年的研究还提到它有约 30 年的记录寿命，对这么小的鱼来说非常长。模型里的小丑鱼是 8 至 9 cm。

绿海龟

沿礁坡往下，一只绿海龟在约 11 m 深处缓缓绕圈游动。NOAA 渔业局把绿海龟描述为最大的硬壳海龟，成体长 3 至 4 英尺，重 300 至 350 磅。模型里的背甲长 1 m。与其他海龟不同，绿海龟主要吃植物，啃食海草和藻类。

珊瑚礁长得有多快：从每年几厘米到几毫米

生长石板给出的是单个群体的速度，而一座礁长得比它最快的枝条慢得多。一座礁是珊瑚和珊瑚藻造出来的，减去被风暴打碎的、被鱼和蠕虫钻蚀的、被海水溶解的。van Woesik 等人 2013 年发表在 PeerJ 的论文引用了一个经典的估计：一座平均的印度洋和太平洋浅礁，若珊瑚覆盖率高，每年每平方米约生成 4 kg 碳酸钙，相当于每年向上长约 3 mm。在同一篇论文的模型里，一座产量很高的礁，每年每平方米生成 10 kg，扣除损失后每年约升高 7 mm，一座产量差的礁生成 1 kg，每年约升高 0.75 mm。这些是针对 50% 孔隙率骨架的模型输入，不是对某一座礁的测量。

你可以自己验算这个换算。4 kg 铺成 3 mm 厚的一层，是 4 / 0.003 ≈ 1,333 kg，对应每立方米礁体。文石是珊瑚造出的碳酸钙形态，密度约 2,930 kg 每立方米。1,333 / 2,930 约为 0.45，所以骨架的实心部分略少于一半，其余是孔隙和空洞。这与作者假设的 50% 孔隙率相符。

现在把它用到这个展品的礁坡上。礁坪水深 5.5 m，礁坡脚下的沙地水深约 19 m，所以这个结构跨越 13.5 m，也就是 13,500 mm。按每年 3 mm，需要 13,500 / 3 = 4,500 年。按每年 7 mm，约需 1,930 年，按每年 0.75 mm 则需 18,000 年。这是一个假设速度恒定的思想实验。真实的礁长在更古老的基底上，海平面在它们的生命中也升降过，所以 NOAA 给出的最长 1 万年才能形成一座礁，是更好的参考。这笔算术确实说明的是，礁为什么无法在人类的时间尺度上重建。一根鹿角珊瑚枝条一年能长 10 cm，是礁体每年 3 mm 的 33 倍。但这根枝条的大部分会在给地基增添任何东西之前，就断掉、腐烂或被吃掉。

生长还取决于死去的骨骼消失得多快。Van Woesik 的团队检验了不同孔隙率的珊瑚骨骼，在 pH 7.8（他们预计 2100 年的数值）下溶解速度是否不同，因为只有生产超过溶解和钻蚀，礁才会升高。当生产落后于溶解和钻蚀，即使还有一些珊瑚活着，礁也不再升高。白化因此重要：死去的珊瑚不再为平衡增添什么，而侵蚀的一边仍在继续。

用温度滑块算几个例子

滑块从 26 到 33 °C，MMM 设为 29.0 °C。HotSpot 是滑块值减去 29.0，只有 HotSpot 至少为 1 °C 的周才会累加到 DHW。试试下面这些设置，把你的读数和这里的数字对一对。

• 29.9 °C。 HotSpot 是 0.9，低于 NOAA 的阈值。读数停在白化观察，DHW 保持 0，尽管海水比平常的夏季最高温只差不到一度。十分之一度（0.1 °C）就是「什么也没有」和「开始累积」的分界。
• 30.0 °C。 HotSpot 是 1.0，DHW 每周加 1。4 周后超过 4，8 周后超过 8，12 周后到 12，此时 12 周的窗口已满。所以持续的 30.0 °C 停在 12 °C·周，也就是警戒级别 3 的起点。
• 31.0 °C。 HotSpot 是 2.0，DHW 每周加 2。2 周后超过 4，4 周后超过 8，窗口满时是 24 °C·周，深深落在警戒级别 5 里。
• 33.0 °C。 HotSpot 是 4.0。DHW 一周后超过 4，两周后超过 8，最后停在 48。

一般规律很简单。HotSpot h 持续不变且至少为 1 时，t 周后的 DHW（t 不超过 12）是 h × t，不会超过 12 × h。想知道一座礁在越过 4 °C·周之前还有多久，用 4 除以 h。比 MMM 高 1 °C，有 4 周。高 2 °C，有 2 周。这就是为什么只强一两度的热浪就能造成这么大的差别。

现在用模型里的群体阈值。在 31.0 °C 时，阈值为 2 °C·周的枝状群体，一周后开始变淡。它在 2 + 2.5 = 4.5 °C·周时完全变白，约 2.3 周，按上面描述的规则，当 DHW 达到 2 + 8 = 10 时死亡，约在 5 周。阈值为 10 °C·周的脑珊瑚，5 周后开始变淡，在 12.5 °C·周时完全变白，约 6.3 周，在 18 °C·周时死亡，约 9 周。按这个规则，枝状珊瑚先走，脑珊瑚多撑几周。这与 AIMS 的发现相呼应：生长快的 Acropora 是 2024 年受打击最重的之一。这不是测量值：模型里的阈值，是在选定范围内随机抽取的。

大堡礁怎么样了

大堡礁是记录最完整的例子。大堡礁海洋公园管理局（GBRMPA）列出了 1998 年和 2002 年的白化，然后是 2016 年和 2017 年（连续两个夏天）、2020 年、2022 年和 2024 年的大规模白化。澳大利亚海洋科学研究所（AIMS）在相同的年份用全面的调查记录了大规模白化。GBRMPA 称 2024 年是 2016 年以来这座礁上的第五次大规模白化，影响了所有区域。它还补充说，2022 年是第一次由拉尼娜条件下的热压力造成的大规模白化，而拉尼娜在历史上会带来较凉的夏天。2025 年又发生了一次范围较小的事件，使 2024 年和 2025 年成为继 2016 年和 2017 年之后第二对连续白化的夏天。

AIMS 用它的长期监测计划衡量影响：在一艘船后面拖着潜水员，调查 120 多座礁（2025 年 124 座，2026 年 121 座），记录海底被活的硬珊瑚覆盖的比例。2025 年的报告说，南部礁区全区的硬珊瑚覆盖率从 2024 年的 38.9% 降到 2025 年的 26.9%，中部礁区降到 28.6%。南部的这一变化是 12 个百分点，也就是 12.0 / 38.9 ≈ 2024 年珊瑚的 31%。AIMS 还指出，在 2017 年到 2024 年间推动恢复的快速生长的 Acropora 珊瑚，是受打击最严重的之一。这就是前面那一节里生长速度的取舍：重建最快的物种，也是最容易白化的物种。

GBRMPA 在 2026 年 8 月 11 日概述的 2026 年报告，显示恢复已经开始。北部区域的覆盖率从 30.0% 升到 35.1%，中部区域从 28.6% 升到 31.6%，南部区域从 26.9% 微降到 26.4%。管理局称这接近 40 年的平均水平。发布内容还补充说，晚到的夏季季风缓解了 2026 年初的热压力。要注意这些数字说明了什么、没说明什么：珊瑚覆盖率是活珊瑚的一个快照，不是物种数，由少数几种坚韧物种主导的礁，可以和多样的礁有同样的覆盖率。

海洋酸化：水里的第二个问题

热不是海洋变化的唯一方式。NOAA 指出，海洋吸收了排入空气的二氧化碳的约 30%，溶解的二氧化碳提高了氢离子浓度，并减少了碳酸根离子，而碳酸根离子是珊瑚骨骼的构件。美国环境保护署报告说，自 1700 年代以前至今，海洋的酸度已上升约 25%。

pH 标度是对数的，所以你可以把这个百分比换算成 pH 的变化。下降 0.1，氢离子浓度乘以 10^0.1 ≈ 1.26，也就是升高 26%。所以升高 25% 相当于 pH 下降 log10(1.25) ≈ 0.097，约 0.1。van Woesik 的论文用现在的 pH 8.2，预期 2100 年的 pH 7.8。那就是下降 0.4，氢离子增加 10^0.4 ≈ 2.5 倍，比今天升高约 150%。

对珊瑚来说，最重要的数字是文石饱和度，写作 Ω(Ar)。它是钙离子和碳酸根离子浓度的乘积，除以平衡时的数值。Ω = 1 时，海水与文石平衡，低于 1 时文石倾向于溶解。热带表层水远高于这个值，但正在下降。Noonan 等人（2025，Communications Biology）报告说，热带海水的 Ω(Ar) 每十年下降约 0.1。沿着火山喷口附近天然的二氧化碳梯度，他们发现，到 Ω(Ar) 为 3.0 时，钙质红藻的覆盖率减半，较敏感的珊瑚在 2.5 时几乎消失，而 2.5 正是在一种高排放情景（SSP3-7.0）下预计的世纪末水平。大堡礁上另一项研究（Smith 等人，2020）发现，对珊瑚藻、幼珊瑚和不钙化的海藻来说，Ω(Ar) 在 3.5 到 3.6 之间有一个临界点。如果 Ω 每十年下降 0.1，从 3.5 降到 2.5 大约要 100 年。这只是简单的外推，因为变化速度本身取决于未来的排放。

这个展品里的「海水 pH」控件展示了上面的算术：读数给出相对于 pH 8.2 的氢离子增加量，pH 8.1 时是 +26%，7.8 时是 +151%。酸化不会引起白化，所以珊瑚变白时 pH 不会变。它只会减慢下面说的 10 年快进里的再生长，减慢的幅度是模型值，不是测得的速率。在真实的礁上，这两个问题会叠加：水暖让珊瑚挨饿，水酸让骨骼更难造、更易流失。

一座礁上住着多少物种

礁坡上的石板，把一个涂色的方格放在二十五个旁边。Hoegh-Guldberg 等人（2017，Frontiers in Marine Science）给出了另一种说法：热带珊瑚礁占海底面积不到 0.1%，却为至少 25% 的已知海洋物种提供栖息地。石板上的 1% 是 NOAA 给的占整个海洋的比例，而 0.1% 是占海底的比例，所以两个来源数的是不同的东西。不管怎样，这个比值都很大。25% 除以 0.1% 是 250，所以每平方米的礁平均容纳的已知物种，至少是它应得份额的 250 倍，按 1% 算，比值仍是 25。同一篇综述指出，对生活在礁里和礁周围的物种总数的估计，从约 100 万到 900 万不等，其中许多尚未被描述。数量不确定，结论却不是。一小片面积承载着海洋多样性的很大一部分，所以失去珊瑚礁，不只是失去珊瑚，也是失去物种。

一座礁上的五个区域

这个展品里的礁分成五个区域，你可以通过「地图」按钮或部件列表去到那里。你从礁坪开始，水深约 5.5 m，强光下挤满枝状、桌形和脑珊瑚。它的西边是一片海草床，沙地上长着海菖蒲（Enhalus acoroides），水深约 5 m。东边是水深 6 至 8 m 的潟湖，大多是沙地，两座岩石丘上有珊瑚头。往南，礁坡从约 9 m 降到 15 m，有鱼群和较大的礁鱼。礁坡脚下，深礁在两座石峰上，水深 18 至 19 m。日光随深度减弱，所以模型在你下潜时调暗太阳，扁平的板状珊瑚和大型海扇接管了这里。「手电」控件从你的位置照亮深礁。

这些区域对应图鉴里每个物种页面给出的生境。Corals of the World 把桌形珊瑚（Acropora hyacinthus）列在礁坡上部和外礁坪，把 Pachyseris speciosa 列为礁坡下部最常见，把 Leptoseris explanata 列在礁坡下部垂直或悬垂的岩面。Montipora capricornis 多长在潟湖，Porites cylindrica 可在潟湖和后礁边缘占优势。这个布局是这些生境的简化地图，不是对某一座真实礁的调查。

图鉴：76 个物种及其来源

「图鉴」按钮会打开一本含 76 个物种的野外图鉴：28 种珊瑚和珊瑚近亲、33 种鱼和 15 种其他动植物（无脊椎动物、两种海龟和一种海草）。你可以按俗名或学名搜索，按类群和区域筛选，点「游过去」就能游到礁上最近的一个。每张卡片上的数字来自它链接的那个页面。鱼类和无脊椎动物的体长和水深范围来自 FishBase 和 SeaLifeBase，并标明它们使用的体长类型：大多数鱼用全长，有些用标准体长，魟鱼用体盘宽，大砗磲用壳长。珊瑚的生境来自 Corals of the World。生长速度来自 NOAA，按生长形态给出：枝状珊瑚每年最多 10 cm，块状珊瑚 0.3 至 2 cm。

有几个数字很突出。FishBase 给出波纹唇鱼的标准体长最长 229 cm，隆头鹦嘴鱼 130 cm，是最大的鹦嘴鱼。豆丁海马只有 2.4 cm，只知道生活在 Muricella 属的海扇上，一把海扇上最多有 28 对。它身上的疣状突起，在颜色和形状上与海扇的珊瑚虫如此相像，以至于最初的标本，是在它所在的海扇被采集之后才被注意到的。SeaLifeBase 给出大砗磲的壳长最长 137 cm，并指出它组织里的虫黄藻供养着它，和珊瑚是同一种伙伴关系。

哪些珊瑚最先白化

每张珊瑚卡片上的白化风险，是按生长形态排的名次，不是对该物种测得的阈值。名次来自两项野外研究。Loya 等人（2001）调查了日本濑底岛的珊瑚群落，时间是 1998 年白化的前一年和后一年。气温峰值比平均高 2.8 °C，珊瑚物种丰富度下降 61%，珊瑚覆盖率下降 85%。细枝状的珊瑚最敏感，而块状和壳状的群体幸存了下来；枝状的 Acropora 和杯形珊瑚科珊瑚受打击最重，有些在当地灭绝。之后，礁上块状和壳状物种的占比相对更高。

Hughes 等人（2018）在 2016 年创纪录的热浪之后，在大堡礁上发现了同样的规律。在累积热压力超过 3 至 4 °C·周阈值的礁上，珊瑚立刻开始死亡，八个月后，6 °C·周或以上的暴露，推动了全区域珊瑚组成的转变。快速生长的鹿角状和桌状珊瑚遭遇了灾难性的大量死亡。所以在这个展品里，枝状和桌形珊瑚在 2 至 5 °C·周之间开始变淡，在比各自起点高约 3 °C·周时死亡，板状和软珊瑚居中，块状珊瑚撑得最久。这些数字是按这个排名选定的模型值。

用卫星数据重放真实的季节

「真实年份」按钮用 NOAA 珊瑚礁观测为虚拟观测站公开的数据，逐日重放五个白化季节。每个观测站的文件，给出自 1985 年以来每一天的两个数：观测站 HotSpot 处于第 90 百分位的那个像元的海面温度，和由它算出的度热周，另外还有观测站的平均最热月平均温度（MMM）。重放原样读取这两列，不做平滑。

温度滑块用的是 NOAA 描述的同一条规则：每个 HotSpot 至少为 1 °C 的日子，都会给一个 12 周的滚动和加上 HotSpot / 7。把这条规则用到每个观测站公布的温度和观测站平均 MMM 上，得到的峰值与 NOAA 自己的数值相差在 10% 以内（1998 年马尔代夫是 8.04 对 8.79，2016 年大堡礁最北部是 14.59 对 15.47）。这个差距是预料之中的，因为 NOAA 是逐个像元计算，每个像元有自己的 MMM。所以重放总是显示 NOAA 公布的 DHW。

图表把五个季节画在同一条轴上，在 4 和 8 °C·周处画虚线，那是 NOAA 警戒级别变化的地方。2023 年的佛罗里达群岛季节很突出：它的 DHW 超过了 20 °C·周，是 1998 年马尔代夫峰值的两倍多。一个季节结束时，列表会记下模型礁走到了哪一步：同一时刻白化的群体占比最高是多少，最后死亡的占多少。在画出全部群体的情况下，模型礁在 1998 年马尔代夫季节结束时约有 39% 的群体死亡，2020 年季节约 55%，2024 年季节约 82%，2016 年大堡礁最北部季节约 91%，而 2023 年佛罗里达把每一个群体都杀死了。这些结果来自模型的阈值，所以它们显示的是严重程度的先后，不是真实的调查结果。AIMS 和大堡礁海洋公园管理局测得的珊瑚覆盖率，见上面讲大堡礁的那一节。

「前后对比」显示季节开始之前的珊瑚礁颜色，让你在健康的礁和剩下的礁之间来回切换。

珊瑚礁多快能恢复

10 年快进在一个季节之后运行 120 个月的步骤。幸存的白化群体恢复颜色，死去的群体被年轻的群体取代，这些年轻群体在这些年里长回来，枝状珊瑚最先。概率和速度都是模型值。启发它的恢复是真实的：Gilmour 等人（2013）发现，在西澳大利亚西北海外一个孤立的礁系统斯科特礁，珊瑚覆盖率在 1998 年白化后的 12 年内从 9% 升到 44%，尽管幼虫供应连续六年减少了 94%。最初的增长来自熬过来的群体的生长和存活，随着这些群体成熟，幼体补充迅速增加。

恢复需要热浪之间有时间。Hughes 等人（2019）发现，在 2016 年和 2017 年大堡礁成年珊瑚大量死亡之后，2018 年的幼虫补充量比历史水平下降了 89%。在这个展品里，你可以在快进之后立刻重放另一个季节，看着增长消失。

隐藏的发现和挑战

五个区域里藏着 19 种动物，从礁坡上的一处清洁站和洞里的一条巨型海鳝，到深处海扇上的一只豆丁海马，和在深礁上空滑翔的一条礁蝠鲼。游近一只，就能找到它；找到的会保存在你的设备上，并在地图上显示为星标。「控制」标签页列出十二个挑战，比如到访每个区域、对比三个真实季节，以及白化之后快进十年。

常见的误解

• 「白化就是死了。」 白化的珊瑚是在挨饿，没有死。如果水温很快降下来，它可以恢复。上面 2026 年的调查数字显示，2024 年事件之后出现了部分恢复。
• 「珊瑚是植物。」 珊瑚是体内养着藻类的动物。你看到的颜色主要来自藻类，所以藻类一离开，颜色就没了。
• 「白色的珊瑚只是另一种颜色。」 白化群体上的白色，是石灰岩骨骼透过清澈的组织露了出来。健康的礁珊瑚通常是褐色、橄榄色或金色。
• 「只要水暖，珊瑚就会白化。」 珊瑚本来就生活在暖水里。白化是由高于当地平常最高温的温度引发的，所以 MMM 因地而异，DHW 只统计比它至少高 1 °C 的周。
• 「长得快就是强壮的珊瑚。」 枝状珊瑚每年最多长 10 cm，但它们在风暴中更脆弱，在 AIMS 的数据里，也是最先因白化而消失的之一。
• 「珊瑚礁占海洋的很大一部分。」 按 NOAA 的数字，它们只占海洋的约 1%，占海底的比例不到 0.1%。
• 「白化和酸化是一回事。」 一个是由热和光的压力造成的，让珊瑚排出藻类。另一个是化学变化，让骨骼更难造。它们是两个独立的过程，共同的原因是二氧化碳的增加。

在屏幕上试一试

1. 把「水温」设为 30.0 °C，看着 DHW。预测它超过 4 的那一周，再核对。在 31.0 °C 下重复。时间应该减半。
2. 设为 29.9 °C，放 20 秒，也就是模拟的 20 周。什么都不该累积。然后调高 0.1，看警戒级别怎么变。
3. 把温度升到 31.0 °C，直到一些群体变白，然后回到 29 °C 或更低。数一数 DHW 下降和颜色回来各要几周。
4. 找到礁坪上的生长石板，读出三条柱。用脑珊瑚，算出按每年 0.3 cm 和 2 cm 的年龄。
5. 用「图鉴」去礁坡上的石板。把 100 格的格子图换算成百分比，和上面的数字对比。
6. 关掉「名牌」，试着只凭形状分辨鹿角珊瑚、桌形珊瑚和脑珊瑚。
7. 打开「真实年份」，重放 1998 年的马尔代夫，再重放 2016 年的大堡礁最北部。把各自的峰值 DHW 与死亡的模型群体占比对比。
8. 一个季节之后，点「快进 10 年」，看哪些珊瑚最先回来。然后把 pH 设为 7.8，再来一遍。
9. 游到深礁，打开「手电」，在一把粉色海扇上找豆丁海马。

模型和真实的礁有什么不同

• 这片礁宽约 80 m，比真实的礁挤着多得多的名角。
• 颜色随深度按一条简单的规则褪去。从水面射下来的光，先失去红色，然后是绿色，最后是蓝色。
• 光的焦散网是根据沙地上的位置算出来的图案，不是从真实的波浪追踪来的。
• 虫黄藻画得比实际大得多，数量也少得多。
• 在真实的礁上，死去的群体不会按时间表被替换。新的珊瑚要以幼虫的形式定居再长大，按上面的生长速度，这要花好几年。
• 每个群体的白化阈值，是在为这个模型选定的范围内随机取的，不是测得的物种数值。这些范围遵循 Loya（2001）和 Hughes（2018）的生长形态排名。
• 真实年份的重放用的是真实的温度和热压力，但作出反应的珊瑚礁是这个模型礁。它的群体死亡比例，不是对真实礁的预测。
• 10 年的恢复按模型的概率和速度运行；pH 对再生长的影响也是模型值。
• 来自不同海洋的许多物种共用这片礁。鹿角珊瑚、麋角珊瑚、沟纹脑珊瑚、环状的星珊瑚和常见海扇生活在加勒比海，其余的主要在印度洋和太平洋。

怎么移动

在电脑上，用 WASD 或方向键游动，按住 Shift 可以加快。按 R 或空格上浮，按 F 或 C 下沉。拖动鼠标环顾四周，点沙地就能游到那里。在手机上，左下角的摇杆控制移动，右下角的箭头带你上下，在屏幕右半边拖动可以转头。导览步骤和部件列表会带你去每一个地点。