珊瑚白化：
- 核心機制： 這是海水變暖最直接、最顯著的影響。珊瑚蟲體內寄居著數以百萬計的微小藻類——蟲黃藻。這些藻類通過光合作用為珊瑚提供高達90%的能量（糖類和氧氣），同時賦予珊瑚絢麗的色彩。
- 溫度升高的破壞： 當海水溫度持續高于珊瑚的耐受閾值（通常比夏季最高平均水溫高1-2°C）數周時，蟲黃藻的光合作用系統會受損，產生過多的對珊瑚有害的活性氧。
- 共生關系破裂： 為了自我保護，珊瑚蟲會驅逐體內的蟲黃藻（或蟲黃藻主動離開）。失去了蟲黃藻的珊瑚就失去了主要的營養來源和色素，變得透明，露出其白色的碳酸鈣骨骼，這就是“白化”。
- 后果： 白化本身并不直接等于死亡。如果水溫在短時間內恢復正常，珊瑚可以重新接納蟲黃藻并恢復。但如果高溫持續或頻繁發生，白化的珊瑚會因長期饑餓、疾病易感性增加而最終死亡。大規模的白化事件可以導致整個珊瑚礁生態系統在短時間內崩潰。
新陳代謝紊亂與能量失衡：
- 呼吸作用增強： 溫度升高會加速珊瑚蟲自身的代謝速率（呼吸作用），消耗更多的能量。
- 食物來源減少： 同時，白化導致其主要的能量來源（蟲黃藻提供的營養）斷絕。這使得珊瑚蟲處于嚴重的能量赤字狀態。
- 組織退化： 為了維持生存，珊瑚蟲會消耗自身儲存的能量和蛋白質，導致組織退化、生長停滯、修復能力下降，最終衰弱死亡。
繁殖能力受損：
- 能量不足： 白化和能量失衡會顯著影響珊瑚的繁殖。繁殖（產卵、釋放精卵束）需要巨大的能量投入。
- 配子質量下降： 能量不足會導致配子（精子和卵子）發育不良、數量減少、質量下降。
- 繁殖同步性破壞： 海水溫度是珊瑚大規模同步產卵的關鍵環境信號之一。異常變暖可能干擾這種同步性，降低受精成功率。
- 幼體存活率低： 即使受精成功，發育中的幼體和剛定居的幼體珊瑚對高溫和白化也極其敏感，死亡率很高。這嚴重阻礙了珊瑚種群的補充和恢復。
對骨骼生長（鈣化）的抑制：
- 生理壓力： 高溫帶來的生理壓力本身就會干擾珊瑚蟲分泌碳酸鈣骨骼的能力。
- 協同效應： 海水變暖通常伴隨著海洋酸化（海水吸收更多大氣CO2導致pH值下降）。酸化的海水使得珊瑚更難獲取形成骨骼所需的碳酸根離子。變暖和酸化的協同作用比單一因素更能抑制珊瑚的鈣化速率。
- 后果： 骨骼生長緩慢、骨骼變薄變脆，珊瑚礁的結構強度和復雜性降低，更容易被風暴破壞，也減少了為其他海洋生物提供的棲息地。
疾病易感性增加：
- 免疫力下降： 高溫脅迫會削弱珊瑚的免疫防御能力。
- 病原體增殖： 溫暖的海水也更有利于許多細菌、真菌等珊瑚病原體的生長和繁殖。
- 機會性感染： 白化后虛弱的珊瑚更容易被病原體入侵，導致各種珊瑚疾病爆發，加速珊瑚的死亡。高溫本身也可能是某些特定病原體毒力增強的觸發因素。
缺氧風險增加：
- 溶解氧降低： 溫暖的海水溶解氧氣的能力下降。
- 耗氧增加： 高溫下，珊瑚、共生藻以及礁區其他生物的呼吸作用都會增強，消耗更多氧氣。同時，微生物在高溫下的分解活動也會加劇耗氧。
- 后果： 可能導致珊瑚礁區域出現缺氧甚至無氧環境，直接窒息珊瑚和其他生物，形成“死亡區”。
總結來說，海水變暖對珊瑚蟲的生存危機是系統性、多層次的：
- 最直接的殺手是白化，切斷其主要能量來源。
- 能量失衡導致衰弱、生長停滯和修復能力喪失。
- 繁殖受阻阻礙了種群的更新換代和恢復。
- 骨骼鈣化受抑削弱了珊瑚礁的物理結構。
- 疾病爆發在珊瑚虛弱時給予致命一擊。
- 潛在缺氧進一步惡化生存環境。
這些危機往往是相互關聯、相互加劇的。一次嚴重或頻繁發生的熱浪事件，就可能通過白化引發連鎖反應，導致大片珊瑚礁在短期內死亡。長期的海水變暖趨勢則持續削弱珊瑚礁的恢復力，使其難以從各種干擾中復原，最終可能導致整個生態系統的崩潰。珊瑚礁是海洋生物多樣性的熱點區域，其消亡將對全球海洋生態系統和依賴它的人類社會（漁業、海岸保護、旅游業）造成災難性后果。因此，遏制全球變暖是保護珊瑚礁最根本的途徑。
