科學家為什麼要給珊瑚礁「除草」?

國家地理中文網 發佈 2022-02-28T10:54:37+00:00

在健康的珊瑚系統中,海藻會適度生長,但當污染和溫暖的海水導致珊瑚難以生存時,海藻就會取而代之。在澳大利亞昆士蘭州東北部海岸,靠近弗洛倫斯灣磁島的地方,大堡礁珊瑚正在經歷增長高峰。

一隻烏賊正在大堡礁中巡邏;海水溫度上升帶來了不小的壓力,這些珊瑚倖免於難。在健康的珊瑚系統中,海藻會適度生長,但當污染和溫暖的海水導致珊瑚難以生存時,海藻就會取而代之。攝影:DAVID DOUBILET, NAT GEO IMAGE COLLECTION

撰文:SARAH GIBBENS

在澳大利亞昆士蘭州東北部海岸,靠近弗洛倫斯灣磁島的地方,大堡礁珊瑚正在經歷增長高峰。

「每年的珊瑚寶寶越來越多,」國家地理探險家、澳大利亞詹姆斯庫克大學的生態學家Hillary Smith說。

這要歸功於一個簡單卻有效的策略:給當地珊瑚礁「除海藻」。就像給花園除草一樣,除海藻意味著把珊瑚礁上的大型藻類(這裡是馬尾藻)大把大把地摘下來,並運走。

長在花園裡的雜草會吸收過多的水分和陽光,妨礙花朵的生長。珊瑚礁也一樣,由於污染等人類活動和海洋升溫,它們很容易被海藻所取代,使得珊瑚很難茁壯成長。

專家表示,想讓全球珊瑚礁健康,根本辦法是控制氣候變化。不過與此同時,當地的恢復工作,比如去除海藻,也有助於珊瑚生長。清理珊瑚礁需要一小群公民科學家,研究顯示,可以把清理工作擴展到當地沿海社區,那裡的旅遊業和漁業都依賴於健康的珊瑚礁,Smith說。

Smith和同事把研究結果發表於最近的《恢復生態學》。研究人員發現,清理大堡礁珊瑚使2019年和2020年新的珊瑚寶寶數量增加了3倍,這一結果令人欣喜。

世界各地的珊瑚礁健康狀況不容樂觀。根據2020年全球珊瑚礁監測網的數據,到2050年,全世界95%的珊瑚都將面臨高溫的壓力。藻類也是一大問題:全球三分之二的珊瑚礁上的藻類覆蓋面積在增加,2021年的一項研究估計,自20世紀50年代以來,世界上一半的珊瑚已死亡。清理珊瑚礁上的海藻費時費力,但並不複雜,因此對於公民科學家來說,這是幫助退化的珊瑚礁恢復的理想項目。

「我們非常看好這類措施,」環境公民科學組織地球觀察研究所(Earthwatch Institute)的執行長Fiona Wilson說:「這是一種具有可行性、低技術含量的辦法,可以幫助珊瑚礁恢復,這對於全世界的珊瑚礁來說,是一個激動人心的好消息。」該組織的志願者幫助清理了海藻。

此外,Wilson認為,公民科學是幫助對抗氣候焦慮和絕望的有力工具。

「我們正在把人類與這個時代的關鍵問題:氣候變化聯繫在一起,」她說:「積極行動起來才能解決這場幾乎關乎生死的危機。」

就像給公園除草

磁島(綽號「瑪姬」)是一座50平方千米的島嶼國家公園,漂浮在距離昆士蘭海岸8千米的珊瑚海上。磁島的對面是位於大陸的湯斯維爾市,它在河流的盡頭,有一座重要港口。整個20世紀,人類發展和徑流污染導致這裡的地下水狀況每況愈下,更適合強壯的海藻,而非脆弱的珊瑚。

如今,持續的污染和氣候變化導致的海水變暖在不斷給生態系統施壓,磁島的珊瑚礁被列為大堡礁生態系統中受損最嚴重的,Smith說。由於位置的緣故,它們也是系統中最容易靠近的珊瑚礁。

近年來,珊瑚覆蓋面積在不斷縮小,一種名為馬尾藻的海藻在曾經的珊瑚礁上生長,形成了厚厚的棕色海藻叢,這個給珊瑚繁殖和生長帶來了不小的挑戰。

「如果在珊瑚礁附近潛水,你會發現那裡就像一片海藻林,」Smith說:「巨大的海藻林。」

當海藻變得茂密,小小的珊瑚蟲不得不在其中苦苦掙扎,在珊瑚礁上尋找家園,她說。那些成功定居的珊瑚蟲可能因為海藻的遮蔽長不好,可能被漂浮的海藻颳走,甚至被馬尾藻天然含有的化學物質和病原體傷害。

為了測試去除海藻覆蓋對珊瑚礁是否有意義,Smith和同事在12個水下地點除草,每個地點面積約25平方米,深度從2.7米到5米不等。浮潛志願者和水肺潛水員平均清除了超過86千克的海藻,其中90%是生長在珊瑚礁上的大型海藻。

「這很簡單,就像給花園除草一樣,抓住它,拔起來,」Smith還補充說,專家會監督除草過程,確保志願者不會因為過於熱情而破壞珊瑚。

Smith告訴我們,這個項目始於2018年,當時研究人員還不確定清除海藻是否有利於珊瑚礁,或是適得其反。

但現在,「一切看上去都有利於珊瑚礁」,她說,尚未公布的數據顯示,新的珊瑚在不斷增加。

志願者們已經準備就緒,隨時可以幫助湯斯維爾附近的和澳大利亞其他受影響的珊瑚礁,地球觀察研究所的Wilson說。

「我們需要很多志願者來幫忙清理海藻,要用上幾周時間,」她說。清理約4.6平方米的珊瑚礁需要三天。「(但)很顯然,很多人對於清理大堡礁非常熱情,所以我們吸引了不少志願者。」

爭取時間

雖然大堡礁經歷了大規模白化事件,但相比加勒比海和佛羅里達海岸的珊瑚礁,它還算相對健康。

「我認為,你可以把佛羅里達珊瑚礁的狀況當作大堡礁的未來,」佛羅里達州莫特海洋實驗室和水族館的珊瑚礁生態學家Jason Spadaro說。他沒有參與昆士蘭海岸研究。

「在加勒比海大部分地區,我們看到珊瑚變少了,海綿變多了,還有大量海藻。過去的樣子只剩下一點影子,」他說。

在加勒比海和佛羅里達,由於更多珊瑚遭到破壞,想要通過人工清除海藻來恢復,代價非常高昂,Spadaro說。關於清除海藻對珊瑚礁的影響,他和同事進行了類似的研究,發現如果不把以海藻為食的食草動物,比如海膽、螃蟹和魚類,引進受損的珊瑚礁,那麼海藻就會捲土重來。

在澳大利亞的研究中,馬尾藻是一種很容易處理的海藻。雖然人們可以幫助清理馬尾藻,但其他過度生長的藻類會帶來更大的挑戰。

在加勒比海,美屬維京群島、牙買加和宏都拉斯周圍,有一種過度生長的大型海藻像毯子一樣,覆蓋在退化的珊瑚礁上。為了清理這種海藻,「幾乎需要把珊瑚礁鑿掉」,牛津大學的珊瑚礁專家Bryan Wilson說,他沒有參與Smith的研究。

在Smith和同事的研究中,珊瑚幼蟲數量有所增加,Wilson對此很感興趣。但他警告說,對珊瑚礁潛在威脅最大的是人類導致的氣候變化,「只有在全球範圍內減少人為干擾,才會有顯著改變」。

這是全球珊瑚礁所面臨的殘酷現實,Smith也同意這一點。

「由於氣候變化和當地疏浚的壓力有增無減,我擔心珊瑚礁無法恢復到前工業化時代那樣,」她說:「恢復工作更像是權宜之計,為大規模減排爭取時間;在當地範圍內,我們可以為高價值的珊瑚礁做點什麼。」

(譯者:Sky4)

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