史密森尼热带研究所的科学家大卫·克莱恩(David Kline)领导的一个研究小组询问，如果降低生活中的珊瑚礁的pH值会怎样。通过使用计算机控制的富含二氧化碳(CO2)的脉冲，他们模拟了未来的气候变化情景。他们的研究结果发表在《自然生态与进化》上，强调了保护活珊瑚的重要性。

海洋吸收了燃烧化石燃料产生的碳的大约一半，使海水更加酸性。而且，根据联合国的一份报告，到2100年，海洋酸度可能会翻一番。但是，有关海洋酸化对珊瑚的影响的大多数已知信息来自水族馆实验。

克莱恩说：“我们希望摆脱在玻璃箱中进行的实验，并在自然条件下在礁石上进行实验。” “但是我们从来没有想到差异会如此巨大。”

克莱恩说：“在八个月的实验期间，我们经历了大约五罐二氧化碳气体(使软饮料公司将苏打水放入汽水罐中的二氧化碳气体)，以使海水更加酸性。” “我们的水下计时机(也称为自由海洋碳富集或FOCE系统)使用了一系列传感器和加药泵，通过有控制地向我们的活生和死的多孔圆柱藻群落中的高CO2海水泵入，来模拟未来的高CO2条件。在昆士兰大学大堡礁鹭园岛野外站的礁滩上打开实验水槽。”

团队成员在退潮时浮潜以采样每个腔室中的海水(手臂上有一个采样注射器的登山扣)，并临时插入断头台式门，以便将腔室密封2小时以测量珊瑚。钙化/溶解和光合作用/呼吸速率。图片来源：David Kline

pH和温度通常会在24小时内波动。因此，该团队创建了一个将CO2增加到高于背景水平恒定量的系统。他们清洗了水槽，取样了水，并不断校准了40个传感器的网络，以确保他们增加了未来的二氧化碳排放量。

像贝壳一样，珊瑚骨骼由碳酸钙制成。随着海水变得更酸性，珊瑚骨骼中碳酸钙的积累会变得更缓慢甚至溶解，就像一杯醋中的白垩一样。

克莱恩说：“使用FOCE系统不是获得海洋酸化影响的唯一方法，它是工具包的一部分，但它为我们提供了现实的预测。” “优点在于，它可以在自然光，食物，营养和环境条件下，从真实的珊瑚礁中产生一致的信息，这些条件是珊瑚暴露于珊瑚礁居民的自然生态系统中。其缺点是设置起来昂贵且具有挑战性起跑。”

首次在浅海珊瑚礁上进行的FOCE实验的结果令人沮丧：海洋酸化严重影响了活着和死去的珊瑚。活珊瑚的生长速度几乎降至零，而死菌落的溶解速度几乎翻了一番。这些结果表明，在对未来二氧化碳的预测水平下，珊瑚礁将比以前认为的更早溶解。但是，他们的结论之一使珊瑚礁的未来前景更加光明：

这项研究的主要作者，昆士兰大学的Ove Hoegh-Guldberg教授达维·克莱恩(Davey Kline)是资深作者，他是FOCE定制计算机控制器和澳大利亚大堡礁苍鹭岛礁滩上丰富的二氧化碳计量系统的资深作者。图片来源：David Kline

在这个真实世界的实验中，被生物组织覆盖的珊瑚骨骼比死珊瑚具有更大的弹性，因为它们免受无聊的蠕虫和其他以珊瑚骨骼为食的动物以及海胆，鹦嘴鱼和其他生物侵蚀者的食肉在珊瑚的外表面迅速吞噬死掉的珊瑚。

克莱恩说：“在自然环境中，活珊瑚和死珊瑚的命运之间的巨大差异给了我希望。” “当我们建立海洋保护区并学习如何通过恢复礁石来增加活珊瑚的数量时，我们正在建立一个积极的反馈回路，因为活珊瑚将使礁石生长并减缓溶解。”

Kline与来自斯克里普斯海洋学研究所，昆士兰大学，斯坦福大学，OceanX，佛罗里达州立大学，卡内基研究所和耶路撒冷希伯来大学的同事合作。

他说：“在苍鹭岛上一起工作真是太棒了。” “这是一个研究得很好的地方：人们在那里进行了100年的研究。许多具有里程碑意义的珊瑚礁研究都是在这里进行的。” 现在，克莱恩(Kline)的时间机器正驶向世界的另一端，他将在巴拿马史密森尼大学的加勒比海Bocas del Toro研究站看到同样的结论。

史密森尼热带研究所(Smithsonian Tropical Research Institute)是史密森尼学会(Smithsonian Institution)的子公司，总部位于巴拿马巴拿马城。该研究所进一步了解热带生物多样性及其对人类福祉的重要性，训练学生在热带地区进行研究，并通过提高公众对热带生态系统的美丽和重要性的认识来促进保护。