水下苗圃、特殊水槽再造「海洋長城」

水下苗圃、特殊水槽再造“海洋長城”

珊瑚礁為超過25%的海洋生物提供了棲息地和家園。 @視覺中國

水下苗圃、特殊水槽再造“海洋長城”

人造“珊瑚樹”

水下苗圃、特殊水槽再造“海洋長城”

研究人員在特殊水槽中培育巨型珊瑚的碎片。

珊瑚礁被譽為“海洋熱帶雨林”,其覆蓋的海底面積不到1%,卻為超過25%的海洋生物提供棲息地和家園。

據統計,在過去30年中,因海水升溫、海洋酸化、人為破壞等原因,全球約有一半的珊瑚礁消亡。有鑑於此,多國提議將2018年定為“國際珊瑚礁年”(至今的第三個“國際珊瑚礁年”),希望喚起人們對珊瑚礁及其生態系統的關注。

據美國媒體報道,在佛羅里達群島的莫特海洋實驗室裡,研究人員通過在水下苗圃和特殊水槽中種植珊瑚碎片,已經找到了人工培育珊瑚的新方法,其速度遠遠快於珊瑚自然生長速度。

廣州日報全媒體記者溫俊華 實習生田甜 編譯

珊瑚礁是地球上生產力最高、生物種類最豐富的生態系統之一,有“海洋熱帶雨林”和“海上長城”等美譽。雖然珊瑚礁覆蓋的海底面積不到1%,卻為超過25%的海洋生物提供了棲息地和家園,包括蠕蟲、軟體動物、棘皮動物和甲殼動物等。

同時,珊瑚礁極具經濟價值。據估計,珊瑚礁每年對世界經濟的貢獻在300億美元到3750億美元之間,甚至更多。實際上,全球約有5億人依賴珊瑚礁生活:從珊瑚礁中獲取食物、以珊瑚礁漁業養家、從事珊瑚礁旅遊觀光工作等。

此外,珊瑚礁還是天然的防波堤,在遇到珊瑚礁時,約有70%~90%的海浪衝擊力會被吸收或減弱,如果沒有珊瑚礁,水災的損失將增加一倍。

科學家還從珊瑚礁中發現了新的抗癌藥物、止痛藥和抗病毒藥物。

可以說,珊瑚礁的存亡與我們每一個人都息息相關——我們呼吸的氧氣中至少有50%來自海洋,而健康的海洋環境離不開健康的珊瑚礁。

然而,由於海水升溫、海洋酸化、人為破壞等原因,珊瑚礁正承受著人類活動影響和全球氣候變化的雙重壓力。

生存現狀:危機重重

在自然界中,珊瑚的生長速度非常緩慢,而近幾十年來,珊瑚礁消亡的速度卻快得驚人。研究表明,過去30年裡,世界上高達50%的珊瑚礁已經消亡。預計到2030年,60%的珊瑚礁將受到高度或嚴重威脅,98%的珊瑚礁將面臨潛在的致命威脅。

科學研究普遍認為,全球變暖是導致珊瑚礁消亡的主要原因之一,氣候變暖引發海水溫度上升,導致珊瑚及體內的共生藻死亡,僅剩下透明的珊瑚蟲或白色骨骼,從而產生珊瑚白化現象。

另外,空氣中增加的二氧化碳會被海水大量吸收,導致海洋酸化,碳酸會腐蝕珊瑚礁、水生有殼動物和一些其他海洋生物,其中,海洋酸化對珊瑚礁的損害尤甚,因為珊瑚礁的主要成分是碳酸鈣,酸化會直接溶解珊瑚礁。

此外,汙染物排放、海岸工程開發、拖網捕魚及國際珊瑚貿易等人類活動也讓珊瑚礁面臨著嚴重的生存危機。

人工培育 各顯神通

由於珊瑚礁生態系統的退化愈加嚴重,各國科學家與海洋保護人士都在積極尋找幫助珊瑚礁恢復的方法和技術。

在佛羅里達群島的莫特海洋實驗室裡,研究人員通過在水下苗圃和特殊水槽中種植珊瑚碎片,找到了人工培育珊瑚的新方法,其速度遠遠快於珊瑚自然生長速度。

莫特海洋實驗室專門從事珊瑚礁修復研究,被稱為佛羅里達群島周圍珊瑚礁的“基因庫”。研究人員希望,人工培育能夠逆轉珊瑚快速退化的態勢,或者至少減緩其衰退趨勢。

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海底“造林”

水下苗圃培育分支珊瑚

有些珊瑚物種看起來像動物鹿角,因此也被命名為“鹿角”和“麋鹿”,它們為海洋生物提供了非常重要的棲息地。

為了令這種類型的珊瑚重新生長,研究人員利用放置在海底的鐵架或PVC管架作為珊瑚苗圃,製成了一個人造“珊瑚樹”,在其上固定珊瑚讓其生長。這種方法可以培育出具有良好性狀、更易成活的珊瑚碎片。

在這些珊瑚碎片長大之後,潛水員會再用釣魚線將它們固定到珊瑚礁上,這樣它們就可以繼續生長,並最終形成一大片珊瑚。據介紹,這種懸掛在人造“珊瑚樹”上的珊瑚碎片,其生長速度是自然珊瑚生長速度的四倍。

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特殊水槽

培育巨型珊瑚

巨型珊瑚是一種生長較慢的珊瑚,類似於水下的巨石,是構成珊瑚礁的主要結構。

為加快其生長速度,研究人員在特殊水槽中培育巨型珊瑚的碎片,將巨型珊瑚切成微片後,每片中都包含著一個珊瑚生物,稱為珊瑚息肉。一旦珊瑚息肉成功存活,研究人員就會再次將珊瑚碎片切割成片,並放在罐中再次生長。

然後,潛水員將所有這些珊瑚小碎片放在珊瑚礁中的死珊瑚“巨石”上,使它們會融合在一起,重新形成一個新的大塊珊瑚礁。據介紹,以這種方式再生珊瑚礁,可以讓原本需要100~200年才能成形的珊瑚礁在短短几年內重新生長起來。

“我們可以使這些珊瑚恢復過來。”莫特實驗室海洋科學家邁克爾·克羅斯比博士說,“在過去七年裡,我們至少種植了3萬株珊瑚碎片。在接下來的一年裡,計劃至少增加種植2.5萬株珊瑚碎片,之後每年增加5萬株,如果能得到足夠的資金支持,每年將增加到100萬株。”

“即使我們只能培育出少量的繁殖種群,通過這種方式,在近幾年內,這些珊瑚碎片也能自然繁殖。”負責人工培育珊瑚的科學家埃裡希·巴特爾斯表示。

珊瑚礁保護展望

治標更要治本

去年,莫特海洋實驗室和美國自然保育協會啟動了一項合作計劃,他們積極與佛羅里達群島和加勒比地區的當地組織合作,計劃在2025年之前種植150萬株珊瑚。

世界範圍內,莫特海洋實驗室遠不是唯一一個試圖解決珊瑚礁問題的團隊。

目前各國採用的珊瑚人工培育技術分為兩大類:有性繁殖和無性繁殖。日本是最早著力研發珊瑚有性繁殖,培育珊瑚幼體技術的國家,並已經將這一技術應用在恢復珊瑚礁生態系統與造島護礁中。近兩年,澳大利亞也在考慮用人工培育出的珊瑚幼蟲,放歸到珊瑚礁上增加珊瑚數量,以期望加快恢復受白化影響的珊瑚礁。

帕勞、泰國、印度尼西亞等熱帶國家採用的珊瑚培育多是利用無性繁殖的斷枝培育,他們選擇的區域多是颱風影響較小的水域,珊瑚培育用的鐵架或PVC管架多直接放在海底,無須特別固定。

然而,儘管人工培育技術很有前途,也頗具成效,但這些方法始終都是一種短期修復,並沒有從根本上消除珊瑚的白化和死亡。“我們正在開創一種新的人工培育方式,但這絕不是一個長期的解決方案。”邁阿密大學從事珊瑚礁修復工作的科學家道爾頓·赫斯利說。

要從根本上減少對珊瑚礁的破壞,除了人工修復外,還離不開增強珊瑚礁保護意識、增加保護措施,通過消除造成珊瑚礁退化的影響因素,如過度碳排放、人為破壞、汙染、過度捕撈等,讓珊瑚礁生態系統的彈性得以自我恢復。


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