菲龙网管理员8 发表于 2025-6-6 09:12

我们在海底“种”珊瑚

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东山海域海底珊瑚。刘 敏摄
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团队成员正在进行珊瑚礁生态修复。广西大学海洋学院供图
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社会志愿者参与珊瑚种苗培训。广东海洋大学深圳研究院供图
珊瑚礁被誉为“海底森林”,是地球生态的重要组成部分。围绕全球气候变化与环境压力对中国珊瑚礁的影响及其响应模式,科研人员通过修复和培育珊瑚,保护着海洋中的珊瑚礁生态。记者通过采访科研人员,讲述他们在海底“种”珊瑚的故事。
厦门大学海洋与地球学院教授刘敏——
“为‘海底精灵’搭建庇护所”
本报记者刘晓宇
车行福建省漳州市东山岛,不远处就是湛蓝的大海,海浪涛声,海天一色。“海底要比海面景观更美!”厦门大学海洋与地球学院教授刘敏笑着说。
在东山岛最高峰苏峰山环山路,临近峰顶的一面山坡,开展海洋科学研究的厦门大学东山太古海洋观测与实验站就坐落于此。“在这里,我们观测珊瑚、保护珊瑚、修复珊瑚,这里就是‘海底精灵’的庇护所!”刘敏说。
自2009年进入厦门大学从事海洋生物学工作以来,珊瑚礁生态学便是刘敏的主要研究方向之一。刘敏介绍,珊瑚礁生态系统是地球上生物多样性最丰富、生产力最高的典型生态系统之一,被誉为“海洋中的热带雨林”,对珊瑚礁开展长期监测与保护,具有重要的科学与环境价值。
观测站为何设在东山?手指中国地图,长期在观测站驻站工作的厦门大学刘迟迟博士在东南沿线画出一条弧线:“东山岛海域是中国大陆沿岸最北端成片生长的造礁石珊瑚群落所在地,相较于国内其他珊瑚分布区,东山的珊瑚群落因其独特的地理位置和生态特性,对水动力条件的微妙变化及气候波动尤为敏感。对东山珊瑚群进行监测分析,对珊瑚群落生态保护具有重要的科学、生态、人文价值。”
2019年,厦门大学在东山省级珊瑚自然保护区布放福建省首套海底有缆珊瑚生态在线观测系统。如同将人类的眼睛放入海底,利用水下摄像机,对海洋环境、珊瑚生长、鱼类活动进行在线监测。从那时起,刘敏所带领的科研团队,既有长期轮流驻站工作,又有每月数据总结复盘。“如今通过水下摄像头、数据中转站等方式,科研人员对传送回来的视频进行判读,分析珊瑚和鱼类相关数据。长期、连续、在线的监测,大大丰富了东山珊瑚分布区海洋生物的影像数据,也为进一步数据统计分析奠定了坚实基础。”刘敏说。
在东山,福建省设立了唯一一个省级珊瑚自然保护区,刘敏团队决定对东山珊瑚采用一套“因地制宜、基于自然”的保护方式。
“物种的自我修复能力远比我们想象的强。”刘敏说,“例如,一块直径约50厘米的白化珊瑚群落,只要救助及时,在2个月内就能完全恢复。”为此,团队为珊瑚造“担架”,把受损的珊瑚碎片以及白化的珊瑚移到修复架上,用原位修复的方式,让倒伏和被沉积物覆盖的白化珊瑚重新接受阳光照射。在太古海洋观测与实验站一楼,也在进行白化珊瑚的室内人工修复。在一个巨型的长方形玻璃缸中,一块绵延如山脉的盾形邓肯沙珊瑚,其上密布星星点点的蜂窝状圆孔,就如张开一个个圆圆的小嘴巴,“这些都是在海底白化严重的珊瑚,在保育室人工环境恢复健康后,将会被重新放回它们原来的家。”
气候变化之外,人类活动对珊瑚的影响也不容小觑。这几年,东山岛渔业和海滨休闲逐渐兴起,渔船、游船抛锚也对珊瑚影响不小。“我们在海底看到不少破碎、翻转的珊瑚,多是船锚造成的。”刘敏说。为此,团队珊瑚主要分布区外缘投放了浮标,这样一来,船只不需要抛船锚,就能稳稳停在海上了,珊瑚也避免了被掀翻的风险。
“能不能让观测工作不那么耗时耗力?”这两年,刘敏团队联合华为开发了一套珊瑚及鱼类的智能识别及分析系统。该系统可对东山海域水下视频数据进行实时分析和处理,并识别珊瑚种类和覆盖面积,识别鱼群的种类和数量,形成珊瑚与鱼类信息库(包含图片、视频等数据)。“简单来说就是用海量图像数据来‘训练’大模型,让它具备识别功能。”刘敏解释说。
在人工智能加持下,团队监测数据中5种造礁石珊瑚的识别准确率已达90%。一段5小时的视频样本,过去研究人员需要花费两到三天做鉴定分析,在AI赋能下,不到1小时即可完成。
广西大学海洋学院珊瑚礁研究团队——
“将论文写在蓝色国土上”
本报记者李维俊
“40斤重的潜水设备、两层潜水服、4—5块铅块配重、单次作业至少5—6小时,这是我们的日常”。5月初,广西北海涠洲岛海域阴晴不定,37岁的广西大学海洋学院副教授黄雯正带着学院研究生一头扎进碧波深处。
十多年间,广西大学海洋学院珊瑚礁研究团队的足迹遍布中国华南沿岸、海南岛、西沙群岛、中沙群岛(含黄岩岛)、南沙群岛等海域,累计航程超过7万海里,修复珊瑚面积超过450亩,建立起全国最丰富的珊瑚礁样品库,包括约200种珊瑚、长棘海星、沉积物、海水等各类样品,数量超过3.5万个。广西大学海洋学院海洋生物与生态教研室覃祯俊博士介绍,这些样品不仅提供了珊瑚的基因资源,也有助于揭示海温、酸化、污染等环境因素对珊瑚生长的影响。
“珊瑚修复工程绝非‘撒苗种草’那么简单。”广西大学海洋学院副教授陈飚说,“要抵达种下珊瑚的最后一公里,需要一整套严谨、科学、系统的修复理论支撑。”
“广西大学海洋学院已构建了一体化的修复体系——包括选种、育苗、选址、移植、热驯化等。”广西大学海洋学院海洋生物与生态教研室副主任韦芬说,学院研究团队针对不同退化基底设计出多种人工礁体结构,以恢复珊瑚礁复杂的三维生境,为珊瑚礁生物重返海域提供“落脚点”。
气候变暖导致海水温度上升,是珊瑚白化的最主要原因。学院研究团队在深耕珊瑚无性繁殖和有性繁殖的同时,引入珊瑚“热驯化”实验,即让珊瑚短期暴露于亚致死高温水体。这种“训练”有助于提升珊瑚对海水升温适应潜力。
目前,科研团队已经在涠洲岛进行了小规模热驯化种植试验,效果显著。同时,科研团队还尝试通过对与珊瑚共生的藻类协同驯化,不断提升珊瑚对海洋环境突变的适应力。“选种育种如同一场‘海底杂交水稻实验’,选好种才能育好苗。”广西大学海洋学院院长助理、岛礁生态修复实验室主任俞小鹏说。
在涠洲岛海域深处,一块块人工礁石被投放入海。这边,科研人员身着潜水服,在清澈的海水中小心翼翼地将一株株培育好的珊瑚幼苗固定在人工礁石上;另一边,国家二级保护动物美丽鹿角珊瑚经过近两年的精心呵护,长势喜人。“这些2023年种下去的鹿角珊瑚已经长大了二十几倍,哪怕是慢一点的块状珊瑚,也长大了两倍左右!”谈到珊瑚苗的情况时,黄雯喜上眉梢。
2022年11月,广西北海涠洲岛北部珊瑚礁生态修复项目正式启动,获批中央生态修复专项资金6992万元,投放人工礁1520个,移植珊瑚8万株,修复珊瑚礁450亩。此前建立的面积约2000平方米的珊瑚礁生态修复示范区,其活珊瑚覆盖率在3年内从约5%提升到了20%。
在珊瑚礁的修复现场,广西大学海洋学院的研究生从潜水初学者成长为能独立作业的“珊瑚专家”——设计礁体、布放结构、监测生长、清理垃圾、解除鱼线缠绕,日常管护细致入微。“当你潜入海底,在亲手种植的珊瑚公园里遨游,那些烈日和闪电,沉重的设备和航海的孤独,都不那么重要了。”曾参与珊瑚修复种植的研三学生徐明培说。
“我们种的每一株珊瑚,都是对这片海的修复尝试;每获取的一组最新数据,都离解锁海洋生态的密码更进一步。”研二学生王明威一边参与修复工作,一边努力完成自己的毕业论文。2024年5月,广西大学海洋学院院长余克服主编的《千米深钻记录之西沙群岛珊瑚礁形成演化与环境变迁》一书出版;同年,广西大学海洋学院团队获广西自然科学一等奖。“我们在珊瑚礁生态修复领域坚持‘人工修复带动自然恢复’的理念,将论文写在蓝色国土上。”余克服说。
广东海洋大学深圳研究院常务副院长肖宝华——
保护海洋生物多样性的“珠峰”
本报记者李刚
清晨的深圳大鹏湾,碧海蓝天,来自广东海洋大学深圳研究院珊瑚礁保育团队工作人员乘船出海,他们换上潜水服,背着氧气瓶,潜入波光粼粼的海底,阳光透过海水,投射在一个五彩斑斓的珊瑚世界里:明亮的粉色、柔和的紫色,还有蓝色与黄色相间的“枝丫”“触角”随波摆动,各种鱼类和海洋生物穿梭其中,如同海底的精灵。
工作人员互相配合,依次上浮下潜,记录海底生物、鱼类及珊瑚的调查情况,在需要补种的地方,他们将一颗颗人工培育的珊瑚“嵌”在海底,进行海底生态修护。
“如果海底珊瑚覆盖低于10%,我们才进行人工干预,进行补种;高于10%我们还是以保护和自然修护为主。”在深圳大鹏湾的工作室,广东海洋大学深圳研究院常务副院长肖宝华一边观察生态缸中珊瑚种苗的生长情况,一边通过散布于海域的水下监控,逐个察看海底珊瑚片区实时状态。他介绍,他和他的团队在大鹏湾及其周边海域从事海底珊瑚调查和保护工作已经有10多年了,在这里已经种下超过10万株珊瑚。
在太平洋和印度洋交汇处,有一个珊瑚礁大三角区,这里被誉为海洋生物多样性的“珠峰”,而从惠州沿海到深圳大鹏湾到珠海一线,就处在珊瑚礁大三角的北缘地带。在当前气候环境变化与人类活动的影响下,全球珊瑚礁正面临着退化与生存的威胁,珊瑚礁生态系统的保护与修复迫在眉睫。
早在2007年,肖宝华就组织队伍开展广东省珊瑚普查工作。在长达18年且持续至今的调查中,他认为,在珊瑚生态恶劣的区域,需要人为介入开展种苗种植和养护。大鹏湾及其周边海域是广东重要的近海多样性生物资源分布区,大鹏湾国家级海洋牧场示范区是全国首个珊瑚主题的国家级海洋牧场,肖宝华和他的团队就在这里扎下了根。
在海底种植珊瑚不容易,队员带着潜水装备潜入海底,水下能见度不高,经常伸手不见五指,在陆地上看起来很简单的工作如岩石打孔、拧螺丝,在水下做起来却很难。遇到海况不好的时候,没工作几秒,人就被水流冲走了,花很长时间才能游回来继续工作,还得瞅准时机趁着没有水流的那几秒钟空隙抓紧打钻,有时候半小时都不一定能拧好一个螺丝。
“我们把人工培育珊瑚固定在一个托盘里,叫作珊瑚杯,然后在海底搭一个类似于苗圃的架子,把珊瑚杯固定在上面,或者固定在礁石上,这是我们摸索出来的培育珊瑚的一种方式。”肖宝华介绍,培育好后,就移植到海床上。种植的方式也有好多种,如胶泥种植法、钻孔种植法等。根据各个海区的海底情况,可能会使用不同的办法。
在一起环境污染案件中,犯罪嫌疑人因多次向市政排污井非法偷排未经处理的污水,被公安机关抓获。案件审理期间,嫌疑人主动提出替代性修复环境的意愿。检察机关充分论证了替代性修复的必要性、修复方式,最终确定在大鹏湾海底种607株珊瑚的修复方案,并委托广东海洋大学深圳研究院团队负责具体操作。这次替代性生态修复,创新了生态环境保护的多维度司法保障机制,为海底生态环境保护提供了行之有效的案例。
王耀(化名)今年16岁,患有孤独症的他从六岁开始,每年都来大鹏湾种珊瑚,过去志愿者带着他一同下潜,现在他已成长为一个合格的海洋保护志愿者;年逾七旬的“张姐”是海洋保护和珊瑚调查志愿者队伍的“老资格”,从2009年起就自购潜水装备从事珊瑚调查和海洋保护工作,10多年来从无间断;志愿者中大名鼎鼎的“章鱼哥”并不是一个人,而是一对私企经营者夫妇,他们不但自掏腰包坚持参加珊瑚调查和保护活动,还为志愿者队伍建设、珊瑚保护活动的开展作出了许多贡献……
“面对浩瀚的海洋,仅仅依靠研究院、研究所是无法完成如此大规模海底珊瑚保护的,现在我们在全国建立了36支、上万人的海底珊瑚调查和海洋保护志愿者队伍,仅仅在广东就有三千多名队员,他们是保护珊瑚的中坚力量。”肖宝华介绍说。
《人民日报海外版》(2025年06月06日 第 10 版)
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