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中國南海珊瑚覆蓋率減少80%他們潛入海底20年只為重建那片天堂
發(fā)布時(shí)間:2024-12-23 09:11:20 瀏覽 3469次

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中國南海珊瑚覆蓋率減少80%他們潛入海底20年只為重建那片天堂


種珊瑚:去海底“植樹造林”

本刊記者/李明子

本文首發(fā)于總第839期《中國新聞周刊》

張?jiān)£柲坎晦D(zhuǎn)睛地盯著一個(gè)個(gè)粗壯的中國珊瑚分枝。

它們已開始膨脹,南海年呈現(xiàn)出粉紅色,珊瑚少們芙邦防水科技有限公司12只灰色的覆蓋觸手,像花瓣一樣環(huán)繞在口盤四周。率減

張?jiān)£柺菨撊朐诘却汉飨x排卵。他是海底中國科學(xué)院南海海洋研究所(下文簡稱“南海研究所”)珊瑚生物學(xué)與珊瑚礁生態(tài)學(xué)科組的助理研究員,他們的為重主要工作是在中國南海的海底沙石上,依靠人工,建那培植并播種珊瑚。片天

這是中國一項(xiàng)科研,更是南海年一個(gè)辛苦的勞作。團(tuán)隊(duì)成員多數(shù)已經(jīng)工作了近十年,珊瑚少們組長黃暉則是覆蓋從博士時(shí)期便參與進(jìn)來,為保護(hù)和恢復(fù)中國南海的率減珊瑚礁工作了20多年。

海底的“熱帶雨林”

在水下10米的苗圃床上,幾株直徑約20厘米的鹿角珊瑚雖未呈現(xiàn)出鮮艷的色彩,但已初具鹿角的形態(tài),一群小魚穿梭其間,顯然已在此安家。這幾株珊瑚一年前還只有手指大小,是助理研究員張?jiān)£枏母浇纳汉魃险巯碌臄嘀Α?/p>

“苗圃看著壯觀,但只是過程之一?!睆?jiān)£栂颉吨袊侣勚芸方忉尩?。種植珊瑚的全部過程,包括采卵、繁殖、育苗、移植等環(huán)節(jié),育苗是最重要的承上啟下的一環(huán)。

育苗結(jié)束后,還需將已“成年”的珊瑚移植到礁體上,才算完成全部“種植”工作。

眼下的這片苗圃,是為西沙群島七連嶼趙述島的珊瑚修復(fù)項(xiàng)目而培育的。項(xiàng)目從2015年開始,未來多年仍需每年增添新苗圃。

一直以來,珊瑚及珊瑚礁的生長狀態(tài),被視為海洋生態(tài)的指標(biāo)。這個(gè)指標(biāo)是芙邦防水科技有限公司由珊瑚蟲和蟲黃藻的奇妙共生完成的。

珊瑚蟲在生長過程中,不斷分泌碳酸鈣,向外擴(kuò)建外骨骼,但骨骼本身并沒有顏色,珊瑚的顏色是由珊瑚蟲的房客蟲黃藻帶來的。蟲黃藻通過光合作用,產(chǎn)生糖和氧氣,供給珊瑚蟲做主要營養(yǎng)源,作為回報(bào),珊瑚蟲將自身代謝的二氧化碳和氮磷給蟲黃藻做光合作用的養(yǎng)料。這對絕妙的共生關(guān)系對海洋環(huán)境的要求極高。

不僅如此,珊瑚礁還為眾多海洋生物提供“住所”。珊瑚礁對海洋的生態(tài)意義,就像森林與山峰的關(guān)系,森林可以防風(fēng)固沙、保育生命,沒有森林,山峰將成為一片死寂的不毛之地。珊瑚礁也被稱為海底的“熱帶雨林”,可以有效阻擋風(fēng)浪對海岸的侵蝕,并為海洋生命提供棲息之地。在全球3.6億平方千米的海底面積中,珊瑚礁雖然只占0.2%,卻是25%海洋生物的庇護(hù)所,漁業(yè)、油氣資源、潛水旅游等經(jīng)濟(jì)活動(dòng)都與之息息相關(guān)。

中國南海擁有全球2.57%的珊瑚礁資源,位居世界第八。黃暉至今還記得,2002年第一次去西沙永興島做珊瑚礁魚類調(diào)查時(shí)看到的情景。

“當(dāng)年的西沙,真的像天堂一樣。”黃暉對《中國新聞周刊》回憶說,從船上望向海底,一眼就能看到8米深的水底,潛入海中,五顏六色的珊瑚迎面舞動(dòng),覆蓋率最高的區(qū)域可達(dá)到90%,色彩斑斕的熱帶魚成群結(jié)隊(duì)地在珊瑚叢中悠游,海龜在海底漫步,附近的漁民每天可撿上萬斤海參。

“那時(shí)已經(jīng)不是西沙最美的時(shí)候了,現(xiàn)在更是面目全非?!秉S暉說,最近二十年間,由于全球氣候變暖、天敵爆發(fā)、海水污染、過度采挖等多種因素,中國南海的珊瑚覆蓋率已經(jīng)減少了80%。黃暉悲涼地說,“我們的項(xiàng)目越多,說明原生的珊瑚狀況越差?!?/p>

全球變暖導(dǎo)致海水溫度升高,是珊瑚被毀壞的直接原因。珊瑚的生長過程對溫度有極高的要求,一般在23至27攝氏度時(shí)狀態(tài)最佳,一旦水溫升高,珊瑚就會“白化”,甚至死亡。

1998年,地球發(fā)生過一次嚴(yán)重的厄爾尼諾現(xiàn)象,之后,全球約16%的珊瑚礁出現(xiàn)了“白化”。在2015至2016年的厄爾尼諾現(xiàn)象中,部分地區(qū)持續(xù)升溫近10個(gè)月,馬爾代夫海洋研究中心的數(shù)據(jù)顯示,馬爾代夫周圍島嶼大約73%的珊瑚礁在2016年3月到5月期間出現(xiàn)“白化”。

加拿大維多利亞大學(xué)的生物學(xué)院副教授茱莉亞·鮑姆曾因此公開預(yù)測,“即使現(xiàn)在能夠阻止全球變暖,預(yù)計(jì)仍然有90%以上的珊瑚會在2050年前死亡。如果不及時(shí)加以干預(yù),我們就有可能失去所有的珊瑚礁?!?/p>

在2016年的“國際生物多樣性日”上,時(shí)任國家海洋局生態(tài)環(huán)境保護(hù)司副司長王孝強(qiáng)表示,近年來,受人類開發(fā)利用活動(dòng)的不斷增強(qiáng)和全球氣候變化日漸加劇的影響,中國南海生物多樣性及其生境不同程度地遭受了破壞與退化?!芭c上世紀(jì)70年代相比,珊瑚礁面積累計(jì)喪失了80%?!?/p>

“就算用‘嚴(yán)重退化’來形容也不過分?!秉S暉說。

在這樣的背景下,世界各國有關(guān)珊瑚保護(hù)與修復(fù)的工作紛紛開展起來。作為中國最早的珊瑚修復(fù)團(tuán)隊(duì),黃暉團(tuán)隊(duì)的工作是從2005年開始的?!罢f實(shí)話,我們的起步已經(jīng)晚了?!睋?jù)黃暉介紹,當(dāng)時(shí),以色列已經(jīng)提出了珊瑚園藝學(xué),日本已在沖繩開始了多項(xiàng)修復(fù)工作,與南海鄰近的東南亞各國的野外培育項(xiàng)目也早已開展,“我們至少比國際先進(jìn)國家晚了二十多年?!?/p>

在珊瑚的浮床苗圃上進(jìn)行作業(yè)。圖/受訪者提供

采集珊瑚卵

為了種珊瑚,需要先了解珊瑚的繁殖過程。

珊瑚是一種特殊的生物,兼具無性繁殖和有性繁殖兩種繁殖方式。無性繁殖,即通過培育珊瑚的斷枝,加速珊瑚數(shù)量的增長。但無性繁殖無法滿足生物多樣性的要求,從生物進(jìn)化的角度,未來珊瑚礁生態(tài)的恢復(fù),仍需通過有性繁殖來實(shí)現(xiàn)。然而,在2008年前,中國在這方面的研究幾乎是空白。

突破是由年輕的助理研究員張?jiān)£枎淼摹?008年3月,張?jiān)£枏娜蛏汉鹘秆芯繉I(yè)排名第一的詹姆斯·庫克大學(xué)畢業(yè),他當(dāng)時(shí)的另一個(gè)選擇是去著名的大堡礁當(dāng)志愿者,但張?jiān)£栕笏加蚁耄l(fā)現(xiàn)自己“更想要做點(diǎn)更實(shí)際工作”。他通過電話和黃暉取得聯(lián)系,二人沒有見面,就直接在電話中確定了合作的意向。

進(jìn)入團(tuán)隊(duì)后,張?jiān)£柕闹饕蝿?wù)就是做珊瑚繁育試驗(yàn)。經(jīng)過一年的準(zhǔn)備和觀測,他終于在2009年4月初于三亞鹿回頭海域采集到了第一批珊瑚卵。

膨脹薔薇珊瑚和壯實(shí)鹿角珊瑚是南海廣泛分布的兩種代表性珊瑚,也是張?jiān)£柌杉炎拥膬深惿汉髦黧w?;貞浧鹱畛醪杉汉髀训娜兆?,張?jiān)£栒f,他每晚5點(diǎn)到10點(diǎn)會準(zhǔn)時(shí)租船出現(xiàn)在鹿回頭海域,潛到海下,截取大于5厘米長的珊瑚斷枝,仔細(xì)觀察斷枝截面珊瑚卵的發(fā)育程度。

還未排出的珊瑚卵極小,一簇一簇地排在斷面邊緣,距離斷枝邊大概0.5厘米?!爱?dāng)這些珊瑚卵開始出現(xiàn)橙紅色,就意味著快到排卵的時(shí)候了?!边@時(shí),“觀測”就升級為了“蹲守”——每半小時(shí)下水觀察一次,直到珊瑚排卵,有時(shí)這樣的“蹲守”要持續(xù)一周。

珊瑚排卵的過程也很奇妙:以壯實(shí)鹿角珊瑚為例,先是珊瑚蟲呈現(xiàn)典型的粉紅色,并明顯開始膨脹,12只灰色的觸手像花瓣一樣全部伸出并整齊地豎立在口盤四周,這樣持續(xù)約一個(gè)多小時(shí)后,幾顆橙紅色的卵子“嘭”地一下被從口盤擠出,緩慢浮上水面。

珊瑚蟲的排卵具有明顯的時(shí)間統(tǒng)一性。常常是方圓幾百米海域內(nèi)的珊瑚蟲,幾乎都在同一時(shí)刻排卵,大量紅色和粉紅色卵子同時(shí)釋放到海水中,在大量卵子組成的卵團(tuán)中間,珊瑚又開始噴射精子。精子在卵團(tuán)中迅速尋找可以受精的卵子,神奇的是,精子可以識別同株珊瑚排出的卵子,只與異株珊瑚排出的卵子結(jié)合成受精卵。

張?jiān)£柕墓ぷ骶褪茄杆俦鎰e出受精卵,用濾網(wǎng)將其采集起來,并立即放入船上盛有新鮮海水的塑料方桶中,桶內(nèi)保持恒溫26攝氏度,之后直接送到就近的工作站養(yǎng)殖和觀測。不同種類的珊瑚受精后裂變速度均不相同,大概兩三天后,變?yōu)楦±擞紫x,在水中游動(dòng)尋找堅(jiān)硬的基底來進(jìn)行附著和變態(tài),變形成珊瑚幼蟲,之后逐漸長成海底漂搖的成熟模樣。

收集珊瑚卵伴隨著種種危險(xiǎn)。2012年,珊瑚組助理研究員楊劍輝在西沙永興島實(shí)驗(yàn)站附近采集珊瑚卵時(shí),從水底浮到水面過程中突遇急流,瞬間就被海水帶跑了幾十米,海浪擋住視線,除了近岸島礁和星星,四處漆黑,人船皆無。楊劍輝急中生智,和同伴再次潛入水下,憑著記憶中的方向逆流回游,幸運(yùn)地找到了船。

孵化和培育珊瑚卵更是煎熬。為了防止珊瑚受精卵或珊瑚幼蟲受到臺風(fēng)影響,同時(shí)保證珊瑚生長需要的光照,珊瑚卵的室外養(yǎng)殖缸上方加蓋了玻璃頂。這相當(dāng)于給創(chuàng)造了一個(gè)溫室,但珊瑚幼體的生長溫度又需嚴(yán)格控制在23至27攝氏度之間,因此需要在缸中放置冷水機(jī)降溫。整套系統(tǒng)靠電力維持,在永興島培育基地,珊瑚培育階段一個(gè)月僅電費(fèi)就要1萬多元。然而偏偏南海的電力設(shè)施并不穩(wěn)定,“萬一斷電,一年的工作都白費(fèi)了”。這樣的事情還真的發(fā)生過。2014年,三亞實(shí)驗(yàn)站因遭遇不可抗力因素全部斷電,好不容易采集到的珊瑚蟲受精卵全部死掉了。

2011年,黃暉團(tuán)隊(duì)發(fā)表了國內(nèi)首次報(bào)道造礁石珊瑚有性繁育和幼體發(fā)育過程的論文,為利用有性繁殖技術(shù)恢復(fù)珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)提供了發(fā)育生物學(xué)上的理論基礎(chǔ)。經(jīng)過八年的實(shí)驗(yàn),珊瑚組如今對南海各區(qū)域珊瑚的有性繁殖基本都摸清了規(guī)律,判斷珊瑚排卵期,誤差不會超過三天。

趙述島水下的浮床苗圃。圖/受訪者提供

失敗堆出來的經(jīng)驗(yàn)

“能在海底種植10萬平方米的珊瑚,都是靠失敗的經(jīng)驗(yàn)堆出來的。”黃暉對《中國新聞周刊》說。

早在2008年底,張?jiān)£柕热司驮谌齺喿鲞^簡單的珊瑚野外繁育實(shí)驗(yàn)。他們在三亞西南端的鹿回頭海域放置了一些鐵架,把培育的珊瑚幼體連同附著基一起固定在鐵架上,觀測其在海中的生長情況。

試驗(yàn)結(jié)果并不樂觀。張?jiān)£柦榻B說,當(dāng)時(shí)試驗(yàn)了5種珊瑚,死亡率高達(dá)95%,主要是三亞人為建設(shè)等活動(dòng)導(dǎo)致近岸淤泥增加,沉積物過多,造成珊瑚部分組織死亡,最后全軍覆沒。

“這也說明,人工恢復(fù)試驗(yàn)點(diǎn)暫時(shí)不宜設(shè)在鹿回頭?!秉S暉總結(jié)說。她一直主張,人工修復(fù)只能是小范圍、關(guān)鍵點(diǎn)、有特殊需求的地方,需要把造成珊瑚死亡的環(huán)境壓力因素全部去除,才有可能實(shí)現(xiàn)修復(fù)。

2010年,黃暉團(tuán)隊(duì)接下在西沙永興島修復(fù)珊瑚的國家課題,其中包括約1公頃的示范區(qū)。他們在那里試驗(yàn)了鐵架懸掛和放置人造礁體等修復(fù)技術(shù)。經(jīng)過3年培育,示范區(qū)的珊瑚覆蓋率有所回升,但由于位于潟湖內(nèi),水淺、溫度高,效果并不理想?!艾F(xiàn)在回過頭看,那里的修復(fù)價(jià)值并不是最高的?!秉S暉說。

吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),從2013年起,黃暉團(tuán)隊(duì)開始嘗試多種培育方法。

他們先在西沙永樂環(huán)礁南側(cè)的晉卿島采用“底播”的方法:用硬塑料網(wǎng)將海底已經(jīng)死亡的珊瑚覆蓋,然后將采集到的珊瑚斷枝固定在一種特制的塑料海床上。2017年夏天驗(yàn)收時(shí),實(shí)驗(yàn)區(qū)的單位平方米的珊瑚數(shù)量是方圓150米范圍內(nèi)未修復(fù)區(qū)域的2至3倍,珊瑚數(shù)量從修復(fù)前每平方米2.5株增長到了19.3株。

在三亞北部的項(xiàng)目,是黃暉與海南省海洋與漁業(yè)科學(xué)院的合作。由于珊瑚必須附著在堅(jiān)硬物體上才能生長,這次嘗試將珊瑚移植在不銹鋼礁基上,成活率達(dá)到了90%,到2014年10月相繼移植了3500余株造礁石珊瑚。

2015年,黃暉團(tuán)隊(duì)又接下西沙群島七連嶼趙述島的珊瑚修復(fù)項(xiàng)目。

與以往試驗(yàn)地點(diǎn)不同,趙述島北側(cè)有一排島,可以阻擋東北季風(fēng)引起的風(fēng)浪,但南側(cè)是開放水域,受西南季風(fēng)和臺風(fēng)影響較大,因此,需要想辦法降低水流動(dòng)力對珊瑚幼苗的損害;加之附近海域以沙質(zhì)海底為主,質(zhì)地松軟,缺少堅(jiān)硬附著物,不能直接用“底播”的辦法把珊瑚種在沙子上。

黃暉團(tuán)隊(duì)借鑒了美國大自然保護(hù)協(xié)會的修復(fù)方法——苗圃樹。在水下5米到15米的深度,放置一根2米多長的PVC管“主干”,主干上每隔約40厘米再垂直固定另一根PVC管當(dāng)做“樹枝”,多根PVC管構(gòu)成一棵“樹”,底部用繩索和鴨嘴錨固定在沙質(zhì)海底,上方懸掛浮球,以保證苗圃樹垂直立于水中。實(shí)驗(yàn)員們將采集到的合適的鹿角珊瑚斷枝,固定在苗圃樹的“樹枝”上,平均每條枝干可以懸掛10段小珊瑚。

對于不適合采用懸掛方式的脆弱斷枝,他們便使用苗圃床:把硬質(zhì)塑料網(wǎng)格剪成一張2米見方的“床面”,以拼成“田”字型的PVC管加以固定,苗圃床四角同樣由繩索和鴨嘴錨固定,依靠浮球懸浮在距海底約5米深處,那些易碎的、片狀的珊瑚,便用綁帶固定在苗圃床上。

“種珊瑚”的過程,是同時(shí)間、體力和精力賽跑的過程。一旦起風(fēng),便無法種植,全隊(duì)人員除了躺在船上什么都做不了,連喝口水都會吐,遇上惡劣天氣,更是只能收工到附近島礁避風(fēng),短則三兩天,長則一周。因此風(fēng)平浪靜的日子格外珍貴,需要快馬加鞭,搶進(jìn)度。

“租一艘漁船,一天就是兩三萬,每到避風(fēng)的時(shí)候我們都郁悶得不行,又耽誤工,又賠錢?!痹邳S暉看來,這是他們近十年種珊瑚的歷程中最頭疼的事。除此以外,她認(rèn)為不存在什么困難,重要的是堅(jiān)持?!白鍪虑闆]有不難的,但不能把這些想成困難,要把事情化為一個(gè)個(gè)需要解決的小問題,就不存在困難了?!?/p>

張?jiān)£柕故菍щy有更切實(shí)的體會——在水下賣力氣,比地面上更費(fèi)力。張?jiān)£柕囊豁?xiàng)重要工作是“海底打錘”:將固定苗圃的鴨嘴錨打進(jìn)沙底1米多深。張?jiān)£柍3?钢?6磅重的榔頭,站在海底奮力掄錘,往往釘一個(gè)錨就要將近一小時(shí),浮力常常阻礙掄錘,偶爾海浪來了,整個(gè)人還會被浪帶“飛”。

“就像動(dòng)畫片里畫的,風(fēng)大時(shí)人整個(gè)被吹到空中一樣,大浪把人整個(gè)卷起來,在水里漂,全靠用手使勁抓住海底的礁石,才能固定住自己?!睆?jiān)£栒f,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。

在南海海底進(jìn)行“植樹造林”的工程已經(jīng)持續(xù)了近十年,但在黃暉看來,這對珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)來說只是一個(gè)開頭。

“要看到效果,還需要再等十年吧?!苯衲?9歲的黃暉不喜歡“種珊瑚”的工作和效果被別人夸大,但也期待著自己多年的研究能夠有所收效。

他們對趙述島的珊瑚恢復(fù)項(xiàng)目抱有更大期待。因?yàn)檫@里的深水環(huán)境更適合珊瑚,生長空間也更大,一旦移植的珊瑚恢復(fù)生長,會比之前實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目更加漂亮和壯觀。

黃暉笑談,相比十年前,如今的珊瑚養(yǎng)殖和修復(fù)項(xiàng)目“更吃香”了。越來越多的年輕人開始熱愛并享受保護(hù)珊瑚的工作,這使她對珊瑚修復(fù)項(xiàng)目的前景感到樂觀。未來,她希望能在西沙試驗(yàn)“海洋牧場”的概念,培訓(xùn)當(dāng)?shù)貪O民加入珊瑚修復(fù)的隊(duì)伍,借鑒林場改革的經(jīng)驗(yàn),幫助漁民轉(zhuǎn)產(chǎn)轉(zhuǎn)業(yè)。

“我還是挺樂觀的,”黃暉說,“就算我退休了,還有我的學(xué)生,還有其他年輕人,只要想努力做好,就一定可以做到?!?/p>

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