从白化到重生:珊瑚在呼救

在水族馆或一些工艺商店、科技场馆,我们常能看到一个个漂亮的珊瑚。有的潜水爱好者还能在海底近距离看到大片大片美丽的珊瑚礁。

珊瑚远看像一棵棵的树,由它们组成的珊瑚礁因此也被称为海洋中的“热带雨林”“海底花园”。但实际上,珊瑚是刺胞动物门珊瑚虫纲海生无脊椎动物,生活在热带和亚热带海域。珊瑚虫是珊瑚的最小单位,几十万个珊瑚虫群居在一起,就组成了人们看到的珊瑚。

大部分珊瑚虫是雌雄同体,而无论雌雄是否同体,它们都可以通过有性生殖和无性生殖扩大种群。这些珊瑚虫外形像一个个极小的口袋,口袋的周围长满带有绒毛的触手,用来捕食海洋里的浮游生物。

其中组成造礁类珊瑚的珊瑚虫可以通过从海水里吸收钙元素和碳酸根离子,合成碳酸钙生成“骨骼”,珊瑚虫死后“骨骼”就化为礁石,成为新珊瑚虫的地基,周而复始、循环往复,积累上万年长成海底珊瑚礁。

珊瑚礁的覆盖面积虽不到海底的千分之二,却为近30%的海洋物种提供着栖息环境,并在保护海岸线、维持生物多样性、促进全球碳循环等方面发挥着重要作用。

不过,由于气候变化导致海洋温度升高等因素的影响,全球范围内的珊瑚礁都在经历大规模白化。所谓珊瑚白化,指的是珊瑚与其组织内的虫黄藻存在着共生关系,一旦虫黄藻离开或衰亡,珊瑚便会因缺乏营养而失去色彩,直至死亡,这一现象就被称为白化。

全球性的珊瑚白化是由多种因素引起的,其中主要的因素之一是气候变化导致海洋温度升高。当水温超过一定的临界值,珊瑚就会经历热应激,呈现出白色状态,即珊瑚白化。如果海洋温度不能恢复正常,珊瑚会大量死亡,威胁到依赖珊瑚的物种和食物链。

珊瑚对污染也特别敏感,比如海洋酸化,随着大气中二氧化碳的增加,海水中的二氧化碳浓度也在上升,海水呈现酸性。这种酸性环境会影响虫黄藻的生存和光合作用,从而导致了珊瑚的脆弱性。海水富营养化也会加剧珊瑚礁退化,它指的是指海洋水体中氮、磷等含量过多而引起的水质污染现象。

这里不得不提及两大威胁——微塑料和防晒霜,前者被视为海洋中最恐怖的垃圾,后者则是最容易被忽视的污染源。其中,微塑料被称为“海洋PM2.5”或海洋雾霾。在海浪和太阳紫外线等作用下,塑料会被分解成颗粒状的微塑料,直径最小可达纳米级,且密度极高,其危害性比真正的雾霾有过之而无不及,会破坏珊瑚和虫黄藻的共生关系。

防晒霜中的紫外线吸收剂带来的污染也不容小觑。曾有研究团队在选取了20多种珊瑚进行检测后发现,所有样品中均检出不同类别的紫外线吸收剂。而海洋中紫外线吸收剂浓度过高,会导致珊瑚的免疫力下降,加速珊瑚死亡。

此外,天敌数量的暴发,也是珊瑚白化的重要原因之一。如被称为珊瑚“杀手”的长棘海星,平均一只一天能吃掉2平方米的珊瑚。这种长满尖刺、长得像仙人球的海底生物,通常会爬到珊瑚上,啃食珊瑚虫,导致珊瑚死亡,留下一片“白骨”。

针对珊瑚白化问题,科学家和环保组织采取了一系列的修复措施,比如通过改变珊瑚的基因组,增强珊瑚的抗逆性,使其更能够适应环境变化。还有就是通过人工培育珊瑚幼苗,然后将其引入受损的珊瑚礁区域,帮助珊瑚重新生长。

经过多年的探索和实践,我国目前已形成具有近岸特色的珊瑚礁生境修复,珊瑚人工培育、移植、病害防控和人工礁水下工程的修复技术体系。特别是2022年,我国首个海洋生态系统修复技术标准——《海洋生态修复技术指南》中第2部分“珊瑚礁生态修复”实施,确保了珊瑚礁生态修复工作有标可依,标志着我国整体珊瑚礁生态修复效率的进一步提升。

现在,我国一些地区也已建立起珊瑚礁监测和预警系统。这些系统通常包括珊瑚礁监测站点、遥感技术、海洋生态数据采集等组成部分。可以通过监测海洋温度、水质、珊瑚健康状况等指标,及时发现珊瑚白化迹象,并提供预警和建议。

2024年6月,自然资源部发布了《关于加强珊瑚礁保护修复的通知》,从国家层面为社会各界全方位、多角度共同参与珊瑚礁“呵护”行动,提供了更具前瞻性、科学性、精准性和安全性的指导与支持。

作者:科技媒体资深编辑 科普作者 罗中云

审核:北京科技记者编辑协会

图文简介

由于气候变化导致海洋温度升高等因素的影响,全球范围内的珊瑚礁都在经历大规模白化。所谓珊瑚白化,指的是珊瑚与其组织内的虫黄藻存在着共生关系,一旦虫黄藻离开或衰亡,珊瑚便会因缺乏营养而失去色彩,直至死亡,