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海底“造林”

2018-04-18赵俊环

农村青少年科学探究 2018年11期
关键词:珊瑚虫珊瑚礁珊瑚

○赵俊环

植树造林大家都不陌生,每年的3月12日是“植树节”,植树造林的重大意义大家也都很清楚,但是了解海底“造林”的人恐怕不多。其实,海底“造林”并不是真在海底种植绿植,但它的意义一点不比陆地造林的意义小,也对维护生态平衡有重大作用。这期就让我们一起走进海底,来看看海底造什么“林”,又为什么要在海底“造林”。

在陆地上用特制的材料先搭好树形的架子,然后潜水到海底,用又长又粗的钉子将架子固定在海底,每个架子上还带有一个漂浮球,或者在海底固定一张张特制的网,然后在树形的枝杈或网上安置一株株的珊瑚苗。这就是中国科学院南海海洋研究所张浴阳研究员所在的团队在海底培育珊瑚的工作场景。央视纪录片《家园·生态多样性的中国》第一集就展现了他和他的团队在海底“种植珊瑚”的场景。在海底的工作困难重重,甚至充满危险。但张浴阳他们不曾退缩,他说,“有我在,就不能让这片海成为‘死海’”。

为什么这么危险还要在海底“种植珊瑚”呢?“死海”又是怎么回事呢?这就要从近几年世界各地的珊瑚礁现状说起。

面临灭顶之灾的珊瑚礁

平时潜水,去夏威夷游玩,在沙滩或者浅水区晒太阳是几乎每位游客都要做的事情。然而,今年5月,夏威夷通过了一项方案,禁止海滨游客使用和商店销售含有辛酸辛酯和氧化苯酮的防晒霜,因为这些物质会对珊瑚造成损害。

对于潜水者来说,珊瑚礁是绝佳的探索圣地——珊瑚礁五彩缤纷、形状各异,各种各样的海洋生物穿梭其中。然而喜爱潜水的朋友可能会注意,一些珊瑚礁正在失去往日绚烂的色彩和勃勃生机,逐渐变得苍白而死气沉沉。

大堡礁是全球规模最大的珊瑚礁系统,由3863个珊瑚礁组成。然而,《Nature》期刊最近的一篇研究报告显示,大堡礁系统有三分之一在2016年的气温抬升中大面积死亡。2017年的珊瑚礁白化事件更是雪上加霜。短短两年内,各种事件累计产生的效应已经杀死了大堡礁近半数的珊瑚。不仅大堡礁,世界上其他地方的珊瑚礁也遭遇了相似的命运。据估测,在过去三十年中,世界上有半数珊瑚礁因为各种原因而死亡。

目前,在全球范围已经有超过一半珊瑚礁出现严重退化,但更严重的问题是,珊瑚礁的退化速度在未来还会加快。如果人类不采取任何挽救措施,那么依照现在的退化速度,预计到2050年左右,全世界的珊瑚礁将全数灭绝,最终彻底改变海洋生态环境,进而影响全球。

危害珊瑚礁的种种原因

珊瑚看起来像是岩石,实际上它们是由微小的生物珊瑚虫组成的。它们在晚上用过滤法捕食,然后分泌出矿物形成外壳。海洋中生活着一种海藻,它们通过光合作用为珊瑚虫提供食物,珊瑚虫和这种海藻是共生生物,一个提供庇护所,一个提供食物。

珊瑚虫是地球上最古老的海洋生物,在地球已经生存了五亿多年。无数体型微小的珊瑚虫聚集在一起,自动固定在先辈珊瑚虫的石灰质遗骨堆上,分泌出的外壳形成形态各异、色彩斑斓的珊瑚。珊瑚礁就是无数的珊瑚虫经岁月沉积而形成。既然它们能繁衍生息几亿年,为何会在这时候发生生存危机呢?这就需要我们人类深刻反省,正是我们人类的某些活动给珊瑚礁带来了灭顶之灾。

首先,造成珊瑚礁生存状况恶化的主要原因是海洋温度升高。近现代,人类大量使用化石燃料,产生了大量温室气体,地球温度随之上升,海洋则吸收了其中90%的热量。因此,海水温度急剧上升,由于吸收了大量的二氧化碳,海水不断酸化,这些因素结合在一起,导致了珊瑚礁的白化。白化的珊瑚生长缓慢,更易遭到藻类、寄生生物的侵蚀,也更易死亡。

再有,对海产品需求的激增,使得捕捞海产品的数量剧增,我们每年的捕捞量是海洋完全不能自然恢复的,一些海洋生物数量的减少也会直接影响珊瑚的生存。比如,在我国海域,直接危害珊瑚的是泛滥的棘冠海星,澳洲大堡礁曾有五分之一的面积遭受棘冠海星的蹂躏。棘冠海星喜欢吃珊瑚虫,它们把珊瑚表面的珊瑚虫吃掉,留下白色的珊瑚骨骼。平均一只棘冠海星食量惊人,一天要吃掉约二平方公尺的珊瑚。巨大的海蜗牛是长棘海星的天敌,但是在过去,由于海蜗牛精美独特的造型,许多贝壳收藏家都热衷对其进行捕杀,所以现在巨大的海蜗牛已经很罕见了。没有了海蜗牛的控制,棘冠海星则大肆繁衍,进而对珊瑚礁生态造成严重的破坏。

其次,目前一些捕捞方法正在摧毁珊瑚礁。比如使用毒剂或者炸药炸鱼,这样的方法破坏了生态平衡,而且长时间都难以恢复,这就导致了一个物种取代另一个物种,鱼类的减少导致藻类过度繁殖,最终使整个珊瑚窒息而死。船舶的锚或是网刮过海底,也能摧毁珊瑚礁。

此外,还有很多危害珊瑚礁的人类行动。比如,工农业废水也会导致珊瑚礁死亡。海岸线附近的建筑工程会把珊瑚礁完全掩埋起来,造成藻类过度繁殖。

研究还发现,许多防晒霜产品中所含的辛酸辛酯和氧化苯酮这两种物质也会极大破坏珊瑚礁。因此才有了菲律宾政府颁布海滨游客禁用防晒霜的禁令。

目前,全球60%的珊瑚礁都在受到人类活动的巨大威胁。如果我们不能减缓气候变化,不能减少过度捕捞和污染,到2030年全球90%的珊瑚都会遭到破坏,2050年所有的珊瑚礁都会面临灭顶之灾。

珊瑚礁的重要价值

如果失去了珊瑚礁会对我们产生怎样的影响呢?有的人会认为,最多我没有漂亮的珊瑚饰品可戴,不能去海底观赏美丽的珊瑚礁。错!失去的远不止这些!“息息相关、命运共同体”用来形容珊瑚礁和我们人类的关系非常恰当。

珊瑚礁是海洋生态环境中至关重要的一环,它的损伤及灭亡将会引发人类乃至整个地球一系列连锁反应。珊瑚不但对于海洋很重要,而且对我们人类自身的健康和全球经济也同样重要。海洋科学家MichaelCrosby认为,珊瑚礁的死亡会带来极为严重的负面影响。他说:“人类需要呼吸,而80%的氧气来自于海洋,而非陆地。海洋环境是否健康,甚至决定了你能否继续呼吸下去。”

珊瑚礁是海洋的生命之源,这是巨大的食物链的基础,也是人类食物网的基础。尽管珊瑚礁的面积只有海底面积的1%,但25%的鱼类生活在珊瑚礁中。生活在珊瑚礁中的鱼、虾、蟹等海洋生物,为全世界数百万人口提供着优质蛋白质。

珊瑚礁不但给人类提供海鲜,还有很多更重要的东西——珊瑚礁中的生物,会分泌出一些化学成分,是在陆地上所没有的。这些化学成分可以用作制药或制作其他一些补品。例如海绵动物就被用来制造一种新药,用以治疗疱疹及一些癌症。有些外科医生已使用某些特定珊瑚的组织来替代人骨。

珊瑚礁为渔业、旅游业提供了绝佳的资源,没有了珊瑚礁,我们不但少了一个重要的食物来源,而且很多人将会因旅游业和渔业的衰落而失去工作。

珊瑚礁保护脆弱的海岸线免于被海浪侵蚀。健康的珊瑚礁就如自然的防波堤,约有70%~90%的海浪冲击力量在遭遇珊瑚礁时会被吸收或减弱,而珊瑚礁本身会有自我修补的力量。死掉的珊瑚会被海浪分解成细沙,这些细沙丰富了海滩,也取代已被海潮冲走的沙粒。

珊瑚礁维护了生物多样性,生物多样性是地球的财富。在所有的海洋生态系中,珊瑚礁的生物多样性是最丰富的,珊瑚礁的破坏无疑就是对世界生物多样性的严重威胁。在珊瑚礁中有许多资源可制造药品、化学物质及食物,当珊瑚礁被破坏了,许多物种也就在被发现其作用前消失了。没有人知道我们破坏了什么,我们若不停止破坏,珊瑚礁恶化的情况将会持续,许多尚未被发现的价值将会损失掉。

拯救珊瑚礁

珊瑚礁系统的存在,关系到海洋生态,关系到5亿人的生活,珊瑚礁不能灭绝,保护珊瑚礁,刻不容缓!虽然它们自身有一定的抵抗力,会慢慢复原,但如果我们不停止破坏行为的话,破坏的速度会远远超出它的自愈能力而最终导致灭亡,因此我们必须采取措施拯救珊瑚礁!

然而,拯救珊瑚礁关键的问题是我们能否抑制气候变化,解决大规模碳排放的问题,任何单个国家的努力都不足以拯救这一切。

从大堡礁到西沙群岛,全世界的科学家们正联合起来想方设法拯救珊瑚礁。目前帮助珊瑚礁恢复采用的方法主要有两大类,一种是保护,通过去除造成珊瑚礁退化的影响因素,如人类破坏、污染、过度捕捞、敌害生物等,让珊瑚礁生态系统弹性自我恢复;另一类是人工修复,通过人为的手段加速与辅助珊瑚礁生态系统的恢复,例如通过移植增加珊瑚数量、培育珊瑚、改善珊瑚礁底质状况等方法。科学家找到耐酸耐热的珊瑚,让它们大量繁殖,以此拯救快速死亡的珊瑚礁。目前,这项工作取得了突破性的进展,研究人员找到了让珊瑚在几年内就能成长到自然生长数个世纪程度的方法。此外,研究人员们还在研究“超级珊瑚”。

在实际操作中,第一类方法更为重要,因为不去除威胁,对珊瑚礁做再多人工修复也无济于事。但对于退化严重的珊瑚礁来说,其自我恢复能力衰退,即便实施保护也难以恢复,就需要采用两类方法结合的方式进行修复。

在保护方面,最主要的是建立珊瑚礁保护区或国家公园,对关键区域进行严格的保护。我国在2017年开始实施的《海南省珊瑚礁和砗磲保护规定》将珊瑚礁的保护推进了一步,严禁对珊瑚礁和砗磲实施破坏行为,更重要的是禁止了珊瑚与砗磲制品的出售、购买、运输、携带、寄递等行为,力图从源头上遏制珊瑚与砗磲工艺品加工对珊瑚礁的破坏。

保护措施还包括控制珊瑚礁沿岸农药使用,减少排污,降低珊瑚礁捕捞强度等。最重要也最难做到的一个保护措施就是减少二氧化碳排放,减缓全球变暖,降低珊瑚白化规模和频率。

在进行保护的同时,人们还开始进行珊瑚礁的人工修复。从上个世纪开始,人们就尝试进行珊瑚的移植和培育。

在移植过程中需要有足够数量的珊瑚用于移植,而严重退化的珊瑚礁往往没有太多的珊瑚可供应,仅依靠采集野外自然环境中的珊瑚可能对珊瑚礁现有珊瑚造成破坏,因此就需要珊瑚的培育来增加珊瑚数量。因此,人工珊瑚培育技术也相应登场。目前各国采用的珊瑚人工培育技术分为两大类,利用珊瑚有性繁殖和无性繁殖的特点进行培育。在当前阶段,利用珊瑚无性繁殖的方法更实际有效,也是绝大多数国家采取的主要方法。

目前,我国西沙珊瑚礁状况不容乐观,为了修复西沙珊瑚礁生态,自2009年后,中科院南海海洋研究所的珊瑚生态学与珊瑚礁生物学学科组就在西沙开始了珊瑚培育与珊瑚移植技术的实验,这就是张浴阳及其团队的工作内容。

在西沙的珊瑚移植中,我们采用了多种移植方法,取得了不错的成效,移植的珊瑚已经稳固生长在珊瑚礁上。

对于我们每个人来说,虽然不一定有机会去培育或移植珊瑚,但是如果我们从身边的小事做起,也会对珊瑚礁的生态保护起到很大的作用。

首先,拒绝购买珊瑚和砗磲工艺品或纪念品;其次,在珊瑚礁附近的海域游泳、浮潜或潜水时,不要踩踏、摘取、捡拾珊瑚骨骼;不要涂抹对珊瑚有害的防晒霜;不毒、不电、不炸鱼,维护海洋生物资源的永续生存;不把废弃物和垃圾倒在海边,维护海洋环境的清洁;少用塑料制品;节能环保,绿色出行等以减少碳排放,减缓全球海水变暖的步伐。

保护海洋,就是保护人类;拯救海洋,就是拯救自己!让我们在给珊瑚留下一线生机的同时,也为子孙后代留下一片美丽的海底花园,不要让他们只能从存留的影像中品味这份美。

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