对加勒比海湾的研究表明，表层海水温度上升0.1 ºC，就会增加35%的地区发生“珊瑚白化”（图2）。
图2.1983-2000年夏季加勒比海湾表层海水异常变化与珊瑚礁白化比例呈线性关系。实心圆代表珊瑚大规模白化爆发年份。自Baker et al.（2008）。
在过去的数十年间，全球所有的珊瑚礁或多或少都发生过白化现象，无一幸免（图3, 4）。
图3. 全球范围内发生过“珊瑚白化”现象的区域。数字代表国家或地区，圆点的颜色代表严重程度。自Baker et al.（2008）。
图4. 2017年的纪录片《Chasing Coral》截图。在跟踪拍摄中，短短两个月的时间就捕捉到多处珊瑚白化、死亡的过程。
2、 为什么表层海水升温会导致“珊瑚白化”现象？
原来，造礁珊瑚以及礁居的腔肠动物、软体动物和原生动物（如有孔虫）等细胞内常共生着一类微小的、具有黄棕色色素的单细胞原生生物—腰鞭毛虫（dinoflagellates），俗称“虫黄藻”（图5）。虫黄藻通过光合作用为宿主细胞提供光合产物，而宿主为共生藻提供无机养料（CO2、NH3和PO43-），这是一种互利共生的关系。当环境条件发生改变（如当海水温度升高或光照增强）而引起宿主体内的生理胁迫时，宿主就会将共生藻驱逐出体内。Fitt等人（2000）的研究发现失去50%的共生藻，珊瑚礁就会出现肉眼可见的褪色。而透过“褪色”珊瑚的透明组织，它白色的碳酸钙骨骼就呈现出来。还有一些珊瑚因为具有各种自身的色素，而这些色素不会受“白化过程”影响，因此一些发生“白化“现象的珊瑚礁会变成粉色、黄绿色、紫色或其它颜色而不是典型的白色。
图5. 珊瑚礁触手上的小棕点（虫黄藻）及其放大图（图片来源于blog. sina. com. cn）。
对于“珊瑚白化“现象的细胞机制，已有很多研究，目前被广为接受的是“氧化胁迫”(oxidative stress) 理论：当温度升高或光照辐射增强会导致共生藻的光合系统受损，而产生过量的活性氧自由基，并泄露到了宿主细胞内。本来在宿主细胞内，超氧化物歧化酶(SOD)能将活性氧自由基(O2-)转变成过氧化氢(H2O2)，之后再借助其它酶的作用转变成对细胞无害的H2O和O2。但过量的活性氧自由基超出了宿主的抗氧化系统的抵御，就会对宿主组织造成损害（如细胞膜损坏，蛋白氧化以及DNA变性）。所以宿主为了降低对自身的损伤，就将过量的活性氧自由基的来源—共生藻驱逐出去。白化的珊瑚礁缺少了赖以生存的藻类供养，变得十分脆弱，很容易死亡。珊瑚礁退化的后果可想而知：依托这片“热带雨林”的其他生物也将面临生存威胁。
Hoegh-Guldberg（2011）认为在目前全球热带海域的变暖及酸化的速率下，未来珊瑚礁生态系统很有可能将不复存在。所幸，如同我们在纪录片《Chasing Coral》的结尾中看到的，已经有越来越多的国家承诺将致力于使用清洁能源，以减少温室气体的排放，这给美丽的“海洋热带雨林”留下了继续存在下去的希望。
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