珊瑚白化：
- 核心机制： 这是海水变暖最直接、最显著的影响。珊瑚虫体内寄居着数以百万计的微小藻类——虫黄藻。这些藻类通过光合作用为珊瑚提供高达90%的能量（糖类和氧气），同时赋予珊瑚绚丽的色彩。
- 温度升高的破坏： 当海水温度持续高于珊瑚的耐受阈值（通常比夏季最高平均水温高1-2°C）数周时，虫黄藻的光合作用系统会受损，产生过多的对珊瑚有害的活性氧。
- 共生关系破裂： 为了自我保护，珊瑚虫会驱逐体内的虫黄藻（或虫黄藻主动离开）。失去了虫黄藻的珊瑚就失去了主要的营养来源和色素，变得透明，露出其白色的碳酸钙骨骼，这就是“白化”。
- 后果： 白化本身并不直接等于死亡。如果水温在短时间内恢复正常，珊瑚可以重新接纳虫黄藻并恢复。但如果高温持续或频繁发生，白化的珊瑚会因长期饥饿、疾病易感性增加而最终死亡。大规模的白化事件可以导致整个珊瑚礁生态系统在短时间内崩溃。
新陈代谢紊乱与能量失衡：
- 呼吸作用增强： 温度升高会加速珊瑚虫自身的代谢速率（呼吸作用），消耗更多的能量。
- 食物来源减少： 同时，白化导致其主要的能量来源（虫黄藻提供的营养）断绝。这使得珊瑚虫处于严重的能量赤字状态。
- 组织退化： 为了维持生存，珊瑚虫会消耗自身储存的能量和蛋白质，导致组织退化、生长停滞、修复能力下降，最终衰弱死亡。
繁殖能力受损：
- 能量不足： 白化和能量失衡会显著影响珊瑚的繁殖。繁殖（产卵、释放精卵束）需要巨大的能量投入。
- 配子质量下降： 能量不足会导致配子（精子和卵子）发育不良、数量减少、质量下降。
- 繁殖同步性破坏： 海水温度是珊瑚大规模同步产卵的关键环境信号之一。异常变暖可能干扰这种同步性，降低受精成功率。
- 幼体存活率低： 即使受精成功，发育中的幼体和刚定居的幼体珊瑚对高温和白化也极其敏感，死亡率很高。这严重阻碍了珊瑚种群的补充和恢复。
对骨骼生长（钙化）的抑制：
- 生理压力： 高温带来的生理压力本身就会干扰珊瑚虫分泌碳酸钙骨骼的能力。
- 协同效应： 海水变暖通常伴随着海洋酸化（海水吸收更多大气CO2导致pH值下降）。酸化的海水使得珊瑚更难获取形成骨骼所需的碳酸根离子。变暖和酸化的协同作用比单一因素更能抑制珊瑚的钙化速率。
- 后果： 骨骼生长缓慢、骨骼变薄变脆，珊瑚礁的结构强度和复杂性降低，更容易被风暴破坏，也减少了为其他海洋生物提供的栖息地。
疾病易感性增加：
- 免疫力下降： 高温胁迫会削弱珊瑚的免疫防御能力。
- 病原体增殖： 温暖的海水也更有利于许多细菌、真菌等珊瑚病原体的生长和繁殖。
- 机会性感染： 白化后虚弱的珊瑚更容易被病原体入侵，导致各种珊瑚疾病爆发，加速珊瑚的死亡。高温本身也可能是某些特定病原体毒力增强的触发因素。
缺氧风险增加：
- 溶解氧降低： 温暖的海水溶解氧气的能力下降。
- 耗氧增加： 高温下，珊瑚、共生藻以及礁区其他生物的呼吸作用都会增强，消耗更多氧气。同时，微生物在高温下的分解活动也会加剧耗氧。
- 后果： 可能导致珊瑚礁区域出现缺氧甚至无氧环境，直接窒息珊瑚和其他生物，形成“死亡区”。
总结来说，海水变暖对珊瑚虫的生存危机是系统性、多层次的：
- 最直接的杀手是白化，切断其主要能量来源。
- 能量失衡导致衰弱、生长停滞和修复能力丧失。
- 繁殖受阻阻碍了种群的更新换代和恢复。
- 骨骼钙化受抑削弱了珊瑚礁的物理结构。
- 疾病爆发在珊瑚虚弱时给予致命一击。
- 潜在缺氧进一步恶化生存环境。
这些危机往往是相互关联、相互加剧的。一次严重或频繁发生的热浪事件，就可能通过白化引发连锁反应，导致大片珊瑚礁在短期内死亡。长期的海水变暖趋势则持续削弱珊瑚礁的恢复力，使其难以从各种干扰中复原，最终可能导致整个生态系统的崩溃。珊瑚礁是海洋生物多样性的热点区域，其消亡将对全球海洋生态系统和依赖它的人类社会（渔业、海岸保护、旅游业）造成灾难性后果。因此，遏制全球变暖是保护珊瑚礁最根本的途径。
