修復(fù)珊瑚礁，我們海底“造林”

編者按：

“平時(shí)潛水，一個(gè)氧氣瓶可以用40分鐘到1個(gè)半小時(shí)，但干‘海底打錘’這樣的力氣活時(shí)，20分鐘就能把一瓶氧氣耗盡?！?/p>

中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所的張?jiān)￡?yáng)研究員出現(xiàn)在央視《家園?生態(tài)多樣性的中國(guó)》第一集中，紀(jì)錄片展現(xiàn)了他和他的團(tuán)隊(duì)在海底“種植珊瑚”的場(chǎng)景。在海底的工作困難重重，甚至充滿危險(xiǎn)。但張?jiān)￡?yáng)不曾退縮，他說(shuō)，“有我在，就不能讓這片海成為‘死?！薄?/p>

上一篇文章張?jiān)￡?yáng)研究員為大家介紹了珊瑚礁的糟糕現(xiàn)狀，在這篇文章中，他將為大家講述他的團(tuán)隊(duì)為了改變這一現(xiàn)狀正在做的工作——海底“造林”。

（下滑至文末，可以看到張?jiān)￡?yáng)團(tuán)隊(duì)在海底“種”珊瑚的場(chǎng)景）

目前，在全球范圍已經(jīng)有超過(guò)一半珊瑚礁出現(xiàn)嚴(yán)重退化，但更嚴(yán)重的問(wèn)題是，珊瑚礁的退化速度在未來(lái)還會(huì)加快。如果人類不采取任何挽救措施，那么依照現(xiàn)在的退化速度，珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)可能在本世紀(jì)末，就從地球上消失。

珊瑚礁系統(tǒng)的存在，關(guān)系到海洋生態(tài)，關(guān)系到5億人的生活，我們絕不能坐視它的消失。從大堡礁到西沙群島，全世界的科學(xué)家們，正聯(lián)合起來(lái)解決這場(chǎng)珊瑚大危機(jī)。

我們能幫助珊瑚礁恢復(fù)嗎？能。

我們?cè)趺磶椭汉鹘富謴?fù)？保護(hù)+人工修復(fù)。

由于珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的退化愈加嚴(yán)重，各國(guó)科學(xué)家與海洋保護(hù)人士也都在積極尋找?guī)椭汉鹘富謴?fù)的方法和技術(shù)。

目前采用的方法主要是分為兩大類，一種是保護(hù)，通過(guò)去除造成珊瑚礁退化的影響因素，如人類破壞、污染、過(guò)度捕撈、敵害生物等，讓珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的彈性（resilience）自我恢復(fù)；另一類是人工修復(fù)，通過(guò)人為的手段加速與輔助珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)，例如通過(guò)移植增加珊瑚數(shù)量、培育珊瑚、改善珊瑚礁底質(zhì)狀況等方法。

在實(shí)際的操作中，第一類方法更為重要，因?yàn)椴蝗コ{，珊瑚礁做再多的人工修復(fù)也無(wú)法恢復(fù)。

但對(duì)于退化嚴(yán)重的珊瑚礁來(lái)說(shuō)，其自我恢復(fù)能力衰退，即便實(shí)施保護(hù)也難以恢復(fù)，就需要采用兩類方法結(jié)合的方式進(jìn)行修復(fù)。

首先，我們?nèi)绾伪Ｗo(hù)珊瑚礁生態(tài)？

在保護(hù)方面，最主要的是建立珊瑚礁保護(hù)區(qū)或國(guó)家公園，對(duì)關(guān)鍵區(qū)域進(jìn)行嚴(yán)格的保護(hù)。

澳洲的大堡礁與美國(guó)夏威夷均將珊瑚礁海域設(shè)立為國(guó)家公園，并且劃分為不同功能區(qū)，對(duì)關(guān)鍵區(qū)域進(jìn)行嚴(yán)格保護(hù)，部分區(qū)域?qū)Υ贯灥刃蓍e漁業(yè)開放。然而，即便如此，在全球變化的影響下，珊瑚礁白化、長(zhǎng)棘海星暴發(fā)、珊瑚礁疾病等仍然造成了不少珊瑚礁的退化。

我國(guó)在這方面起步較晚，尤其在保護(hù)區(qū)規(guī)劃、管理珊瑚礁保護(hù)方面的政策與法規(guī)還未跟上。不過(guò)，海南省2017年開始實(shí)施的《海南省珊瑚礁和硨磲保護(hù)規(guī)定》將珊瑚礁的保護(hù)推進(jìn)了一步，嚴(yán)禁對(duì)珊瑚礁和硨磲實(shí)施破壞行為，更重要的是禁止了珊瑚與硨磲制品的出售、購(gòu)買、運(yùn)輸、攜帶、寄遞等行為，力圖從源頭上遏制珊瑚與硨磲工藝品加工對(duì)珊瑚礁的破壞。

保護(hù)措施還包括控制珊瑚礁沿岸農(nóng)藥使用、減少排污、降低珊瑚礁捕撈強(qiáng)度等。

最后還有一個(gè)保護(hù)措施，是最重要也最難做到的一個(gè)，那就是減少二氧化碳排放，減緩全球變暖，降低珊瑚白化規(guī)模和頻率。

我們又是如何進(jìn)行人工修復(fù)的？

在進(jìn)行保護(hù)的同時(shí)，人們還開始進(jìn)行珊瑚礁的人工修復(fù)。

從上個(gè)世紀(jì)開始，人們就嘗試進(jìn)行珊瑚移植和培育。

日本、以色列、美國(guó)是較早開始這方面研究的國(guó)家。不過(guò)隨著東南亞國(guó)家對(duì)珊瑚礁的重視，從上世紀(jì)末，泰國(guó)、菲律賓、印度尼西亞也開始了相應(yīng)的嘗試。

珊瑚在移植過(guò)程中需要有足夠數(shù)量的珊瑚用于移植，而嚴(yán)重退化的珊瑚礁往往沒有太多的珊瑚可供應(yīng)，僅依靠采集野外自然環(huán)境中的珊瑚可能對(duì)珊瑚礁現(xiàn)有珊瑚造成破壞，因此就需要珊瑚的培育來(lái)增加珊瑚數(shù)量。因此，人工珊瑚培育技術(shù)也相應(yīng)登場(chǎng)。

日本移植的柔枝鹿角珊瑚（Acropora tenuis ）生長(zhǎng)至成體后（a），在2015年6月排放出大量珊瑚卵團(tuán)（b）(圖片來(lái)源：Zayasu and Shinzato 2016)。

目前各國(guó)采用的珊瑚人工培育技術(shù)分為兩大類，利用珊瑚有性繁殖和無(wú)性繁殖的特點(diǎn)進(jìn)行培育。

前一類是借由珊瑚有性繁殖產(chǎn)生的配子或幼蟲進(jìn)行育幼，發(fā)育成幼蟲或珊瑚個(gè)體后再放歸或底播移植到珊瑚礁中。而利用珊瑚無(wú)性繁殖技術(shù)的培育方法就有些類似農(nóng)業(yè)中的扦插，將珊瑚的斷枝在人工環(huán)境中或野外條件下培育成珊瑚的成體，再將成體底播移植回珊瑚礁中用于增加珊瑚數(shù)量。

兩種類別方法的優(yōu)缺點(diǎn)可見下表。

兩種類別的珊瑚培育方法優(yōu)缺點(diǎn)比較（圖片來(lái)源：中國(guó)科學(xué)院南海研究所）

雖然利用有性繁殖的方法缺點(diǎn)較多，但它的兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)確是無(wú)可替代的。

首先，珊瑚的基因多樣性對(duì)于珊瑚礁非常重要，是構(gòu)成珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)彈性的重要基礎(chǔ)，基因多樣性高的珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)在面對(duì)不同的環(huán)境壓力時(shí)能具有更好的抗性。

其次，一旦突破珊瑚幼體初期死亡率高的難題，就可批量產(chǎn)生大量珊瑚幼體，提高珊瑚培育速率。

不過(guò)在當(dāng)前階段，利用珊瑚無(wú)性繁殖的方法更實(shí)際有效，也是絕大多數(shù)國(guó)家采取的主要方法。

在珊瑚培育領(lǐng)域，日本是最早著力研發(fā)經(jīng)由珊瑚有性繁殖培育珊瑚幼體的技術(shù)的國(guó)家，并已經(jīng)將這一技術(shù)應(yīng)用在恢復(fù)珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)與造島護(hù)礁中。

其中，最受關(guān)注的就是他們將培育出的珊瑚幼蟲與珊瑚個(gè)體運(yùn)送至沖之鳥礁，用于保護(hù)該礁盤免于受海平面上升和海浪侵襲而消失，以維持他們宣稱的基于沖之鳥礁的16萬(wàn)平方公里專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)海域（https://www.nytimes.com/2014/11/19/business/energy-environment/growing-coral-to-keep-a-sea-claim-above-water.html）。

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(shù)量，以期望加快恢復(fù)受白化影響的珊瑚礁。

帕勞、泰國(guó)、印度尼西亞等熱帶國(guó)家采用的珊瑚培育多是利用無(wú)性繁殖的斷枝培育，利用放置在海底的鐵架或PVC管架作為珊瑚苗圃，在其上固定珊瑚讓其生長(zhǎng)。他們選擇的區(qū)域多是臺(tái)風(fēng)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(wú)須特別固定。

而在加勒比海域，除了在海底放置珊瑚苗圃外，TNC（The Nature Conservancy）還利用繩索和浮球在水中建立“珊瑚樹”培育珊瑚斷枝，從而更加立體的利用海區(qū)水體。

TNC在加勒比海的“珊瑚樹”培育方法（圖片來(lái)源：https://curacaotodo.com/）

我們?cè)谖魃澈５住霸炝帧?/strong>