在水族館或一些工藝商店、科技場館,我們常能看到一個個漂亮的珊瑚。有的潛水愛好者還能在海底近距離看到大片大片美麗的珊瑚礁。
珊瑚遠(yuǎn)看像一棵棵的樹,由它們組成的珊瑚礁因此也被稱為海洋中的“熱帶雨林”“海底花園”。但實(shí)際上,珊瑚是刺胞動物門珊瑚蟲綱海生無脊椎動物,生活在熱帶和亞熱帶海域。珊瑚蟲是珊瑚的最小單位,幾十萬個珊瑚蟲群居在一起,就組成了人們看到的珊瑚。
大部分珊瑚蟲是雌雄同體,而無論雌雄是否同體,它們都可以通過有性生殖和無性生殖擴(kuò)大種群。這些珊瑚蟲外形像一個個極小的口袋,口袋的周圍長滿帶有絨毛的觸手,用來捕食海洋里的浮游生物。
其中組成造礁類珊瑚的珊瑚蟲可以通過從海水里吸收鈣元素和碳酸根離子,合成碳酸鈣生成“骨骼”,珊瑚蟲死后“骨骼”就化為礁石,成為新珊瑚蟲的地基,周而復(fù)始、循環(huán)往復(fù),積累上萬年長成海底珊瑚礁。
珊瑚礁的覆蓋面積雖不到海底的千分之二,卻為近30%的海洋物種提供著棲息環(huán)境,并在保護(hù)海岸線、維持生物多樣性、促進(jìn)全球碳循環(huán)等方面發(fā)揮著重要作用。
不過,由于氣候變化導(dǎo)致海洋溫度升高等因素的影響,全球范圍內(nèi)的珊瑚礁都在經(jīng)歷大規(guī)模白化。所謂珊瑚白化,指的是珊瑚與其組織內(nèi)的蟲黃藻存在著共生關(guān)系,一旦蟲黃藻離開或衰亡,珊瑚便會因缺乏營養(yǎng)而失去色彩,直至死亡,這一現(xiàn)象就被稱為白化。
全球性的珊瑚白化是由多種因素引起的,其中主要的因素之一是氣候變化導(dǎo)致海洋溫度升高。當(dāng)水溫超過一定的臨界值,珊瑚就會經(jīng)歷熱應(yīng)激,呈現(xiàn)出白色狀態(tài),即珊瑚白化。如果海洋溫度不能恢復(fù)正常,珊瑚會大量死亡,威脅到依賴珊瑚的物種和食物鏈。
珊瑚對污染也特別敏感,比如海洋酸化,隨著大氣中二氧化碳的增加,海水中的二氧化碳濃度也在上升,海水呈現(xiàn)酸性。這種酸性環(huán)境會影響蟲黃藻的生存和光合作用,從而導(dǎo)致了珊瑚的脆弱性。海水富營養(yǎng)化也會加劇珊瑚礁退化,它指的是指海洋水體中氮、磷等含量過多而引起的水質(zhì)污染現(xiàn)象。
這里不得不提及兩大威脅——微塑料和防曬霜,前者被視為海洋中最恐怖的垃圾,后者則是最容易被忽視的污染源。其中,微塑料被稱為“海洋PM2.5”或海洋霧霾。在海浪和太陽紫外線等作用下,塑料會被分解成顆粒狀的微塑料,直徑最小可達(dá)納米級,且密度極高,其危害性比真正的霧霾有過之而無不及,會破壞珊瑚和蟲黃藻的共生關(guān)系。
防曬霜中的紫外線吸收劑帶來的污染也不容小覷。曾有研究團(tuán)隊(duì)在選取了20多種珊瑚進(jìn)行檢測后發(fā)現(xiàn),所有樣品中均檢出不同類別的紫外線吸收劑。而海洋中紫外線吸收劑濃度過高,會導(dǎo)致珊瑚的免疫力下降,加速珊瑚死亡。
此外,天敵數(shù)量的暴發(fā),也是珊瑚白化的重要原因之一。如被稱為珊瑚“殺手”的長棘海星,平均一只一天能吃掉2平方米的珊瑚。這種長滿尖刺、長得像仙人球的海底生物,通常會爬到珊瑚上,啃食珊瑚蟲,導(dǎo)致珊瑚死亡,留下一片“白骨”。
針對珊瑚白化問題,科學(xué)家和環(huán)保組織采取了一系列的修復(fù)措施,比如通過改變珊瑚的基因組,增強(qiáng)珊瑚的抗逆性,使其更能夠適應(yīng)環(huán)境變化。還有就是通過人工培育珊瑚幼苗,然后將其引入受損的珊瑚礁區(qū)域,幫助珊瑚重新生長。
經(jīng)過多年的探索和實(shí)踐,我國目前已形成具有近岸特色的珊瑚礁生境修復(fù),珊瑚人工培育、移植、病害防控和人工礁水下工程的修復(fù)技術(shù)體系。特別是2022年,我國首個海洋生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)——《海洋生態(tài)修復(fù)技術(shù)指南》中第2部分“珊瑚礁生態(tài)修復(fù)”實(shí)施,確保了珊瑚礁生態(tài)修復(fù)工作有標(biāo)可依,標(biāo)志著我國整體珊瑚礁生態(tài)修復(fù)效率的進(jìn)一步提升。
現(xiàn)在,我國一些地區(qū)也已建立起珊瑚礁監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng)。這些系統(tǒng)通常包括珊瑚礁監(jiān)測站點(diǎn)、遙感技術(shù)、海洋生態(tài)數(shù)據(jù)采集等組成部分。可以通過監(jiān)測海洋溫度、水質(zhì)、珊瑚健康狀況等指標(biāo),及時發(fā)現(xiàn)珊瑚白化跡象,并提供預(yù)警和建議。
2024年6月,自然資源部發(fā)布了《關(guān)于加強(qiáng)珊瑚礁保護(hù)修復(fù)的通知》,從國家層面為社會各界全方位、多角度共同參與珊瑚礁“呵護(hù)”行動,提供了更具前瞻性、科學(xué)性、精準(zhǔn)性和安全性的指導(dǎo)與支持。
作者:科技媒體資深編輯 科普作者 羅中云
審核:北京科技記者編輯協(xié)會
來源: 科普話強(qiáng)國
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