央視《家園·生態(tài)多樣性的中國(guó)》第一集，展現(xiàn)了中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所張?jiān)￡?yáng)老師所在的團(tuán)隊(duì)在海底“種植珊瑚”的場(chǎng)景。珊瑚礁的現(xiàn)狀有多糟糕？

張?jiān)￡?yáng)老師所在的團(tuán)隊(duì)為了改變這一現(xiàn)狀又做出了怎樣的努力？

全球5億人生活依賴的珊瑚礁 正在變成白色墳場(chǎng)。

2018年5月，夏威夷州頒布針對(duì)特定防曬產(chǎn)品的禁令，以期拯救夏威夷瀕危的珊瑚礁。

可能有的人會(huì)不理解，我不就是擦點(diǎn)防曬霜嗎？至于嗎？有必要嗎？

我想講講研究結(jié)果和我的個(gè)人體驗(yàn)，希望大家能對(duì)珊瑚（如非特別說(shuō)明，此處所指的珊瑚均為造礁石珊瑚）生存的艱難處境有所了解，重視保護(hù)珊瑚這件事。

說(shuō)到珊瑚礁，知名度最高的恐怕就是澳洲大堡礁了。這個(gè)世界上最著名的珊瑚礁，遭受到海水升溫的持續(xù)影響，在2016和2017年連續(xù)出現(xiàn)珊瑚大量白化的事件。2016年，海水升溫在大堡礁遠(yuǎn)北部和北部造成超過(guò)26%和67%的珊瑚死亡。大堡礁中部和南部珊瑚死亡率在2016年相對(duì)較低，不過(guò)它們并未逃過(guò)一劫，2017年的大堡礁再次出現(xiàn)大規(guī)模白化現(xiàn)象，并且這次對(duì)中部的珊瑚礁影響更大（來(lái)自ARC Centre of Excellence for Coral Reef Studies）。

如果珊瑚礁消失會(huì)發(fā)生什么

為什么海水升溫會(huì)造成這么嚴(yán)重的白化問(wèn)題？這要從珊瑚的生長(zhǎng)環(huán)境說(shuō)起。

珊瑚礁主要分布在南北半球海水平均溫度20℃的等溫線內(nèi)，這是由于形成珊瑚礁的造礁石珊瑚對(duì)海水水溫有著嚴(yán)格要求，多數(shù)造礁石珊瑚生活的適宜水溫是18℃?29℃。由于造礁石珊瑚依賴于體內(nèi)共生的蟲(chóng)黃藻的光合作用為其提供能量，所以多數(shù)的造礁石珊瑚是生活在50米深度以內(nèi)的海水中，因?yàn)槌^(guò)這個(gè)深度的光線強(qiáng)度不利于蟲(chóng)黃藻的光合，珊瑚也無(wú)法從蟲(chóng)黃藻那里獲得足夠能量。

正是由于蟲(chóng)黃藻和珊瑚蟲(chóng)的共生系統(tǒng)維持了珊瑚的生存和生長(zhǎng)。但這個(gè)系統(tǒng)又是脆弱的，當(dāng)海水溫度上升超過(guò)正常溫度3℃～4℃時(shí)，珊瑚與蟲(chóng)黃藻這一對(duì)好伙伴就會(huì)翻臉，蟲(chóng)黃藻會(huì)離開(kāi)珊瑚蟲(chóng)，而珊瑚則因?yàn)槿鄙傧x(chóng)黃藻提供能量而餓死。

除了溫度和深度，海水的鹽度、水體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物含量、沉積物等因素都會(huì)影響造礁石珊瑚的分布，所以想要形成一個(gè)珊瑚礁是需要滿足許多環(huán)境條件，這也是為什么如此廣闊的海洋中，珊瑚礁只占據(jù)了不到0.2%的面積。不過(guò)莫要小瞧這0.2%的面積，它養(yǎng)育了四分之一的海洋生物種類，近三分之一的海洋魚(yú)類生活在其中，也被稱為海洋中的“熱帶雨林”。

而除了白化外，珊瑚礁更是時(shí)刻遭受著過(guò)度捕撈、污染、海岸工程破壞、海水酸化、海平面上升、珊瑚疾病、長(zhǎng)棘海星暴發(fā)等多種威脅。

再以我國(guó)的情況為例。中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所珊瑚生物學(xué)與珊瑚礁生態(tài)學(xué)學(xué)科組與澳洲ARC Centre of Excellence for Coral Reef Studies合作，報(bào)道了我國(guó)珊瑚礁半個(gè)多世紀(jì)的變化。

截至2010年，我國(guó)廣東、廣西、海南沿岸的珊瑚礁在過(guò)去的30年中由于人類活動(dòng)破壞和污染導(dǎo)致失去了80%的造礁石珊瑚數(shù)量;而南海的珊瑚島礁盡管沒(méi)有污染的影響，但由于漁業(yè)的過(guò)度捕撈和長(zhǎng)棘海星的暴發(fā)，在近10～15年珊瑚平均覆蓋率從60%下滑至20%左右。

在從事珊瑚礁研究的過(guò)程中，我親身經(jīng)歷了這令人痛心的變化。2009年，我參與了珊瑚生物學(xué)與珊瑚礁生態(tài)學(xué)學(xué)科組西沙珊瑚礁調(diào)查航次，并進(jìn)行了科研生涯中的第一次潛水。由于自小在書(shū)中看到的都是“美麗富饒的西沙群島”，而且雖然從事了珊瑚礁生態(tài)方向的研究，在課題組里看到的西沙調(diào)查照片（拍攝自2006年）中，也盡是生機(jī)勃勃的珊瑚礁，所以在下水前，我心中所想象的都是無(wú)盡美景。

然而，期望越大，失望越大。當(dāng)親眼看到水下只有成片的死亡珊瑚骨骼留存于珊瑚礁上，周圍荒無(wú)“魚(yú)”煙時(shí)，那滋味說(shuō)不出的難受，無(wú)異于當(dāng)頭一棒。游蕩在一片死寂與荒涼中，看著滿眼的珊瑚骨骼，心中的震驚逐漸被疑惑取代。為什么西沙的珊瑚礁會(huì)在幾年內(nèi)變成如此荒涼的景象，那個(gè)“富饒美麗”的西沙群島怎么就這么消失了？

直到航次的最后，在西沙洲的珊瑚礁上見(jiàn)到成群的長(zhǎng)棘海星時(shí)，我們才明白造成這一切的罪魁禍?zhǔn)?。那也是我第一次?jiàn)到長(zhǎng)棘海星的暴發(fā)和它們?nèi)缤葹?zāi)一樣對(duì)珊瑚礁的破壞。

目前，在全球范圍已經(jīng)有超過(guò)一半珊瑚礁出現(xiàn)嚴(yán)重退化，但更嚴(yán)重的問(wèn)題是，珊瑚礁的退化速度在未來(lái)還會(huì)加快。如果人類不采取任何挽救措施，那么依照現(xiàn)在的退化速度，珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)可能在本世紀(jì)末，就會(huì)從地球上消失。

珊瑚礁的消失，對(duì)人類會(huì)有哪些影響？有人說(shuō)沒(méi)有什么影響，至多是少一些旅游景點(diǎn)嘛，畢竟居住在珊瑚礁附近的人不是很多。這種看法實(shí)在大錯(cuò)特錯(cuò)。實(shí)際上，全球有5億人依賴珊瑚礁生活，從珊瑚礁中獲取食物、以珊瑚礁漁業(yè)養(yǎng)家、從事珊瑚礁旅游觀光工作、依靠珊瑚礁保護(hù)自己的家園。如果沒(méi)有珊瑚礁，他們將失去工作、收入甚至難以獲得足夠的食物維持生存。

在全球范圍內(nèi)，珊瑚礁為人類提供了價(jià)值27000億美元的服務(wù)，其中包括漁業(yè)、旅游業(yè)、海岸保護(hù)、維持生態(tài)多樣性、藥品研制、教育產(chǎn)業(yè)等，珊瑚礁甚至還同國(guó)家領(lǐng)土與主權(quán)有密切關(guān)系，很多領(lǐng)?；c(diǎn)就是珊瑚礁形成的島嶼，譬如我國(guó)的西沙群島的領(lǐng)海基點(diǎn)均為珊瑚島礁。

如果珊瑚礁退化，失去保護(hù)島嶼的功能，珊瑚島礁就會(huì)在海水侵蝕與海浪和臺(tái)風(fēng)的破壞下縮小甚至消失，造成領(lǐng)海面積的縮小。依賴于珊瑚礁生活的人們也會(huì)陷入無(wú)魚(yú)可捕的境況，相關(guān)的旅游業(yè)也會(huì)衰退，造成工作機(jī)會(huì)的減少。

我們是不是應(yīng)該做些什么？難道就這樣坐視美麗的珊瑚礁以及它所創(chuàng)造的珊瑚礁生態(tài)，從生機(jī)勃勃走向消亡嗎？

我們?cè)诤５住霸炝帧?/p>

珊瑚礁系統(tǒng)的存在，關(guān)系到海洋生態(tài)，關(guān)系到5億人的生活，我們絕不能坐視它的消失。從大堡礁到西沙群島，全世界的科學(xué)家們，正聯(lián)合起來(lái)解決這場(chǎng)珊瑚大危機(jī)。

我們能幫助珊瑚礁恢復(fù)嗎？能。

我們?cè)趺磶椭汉鹘富謴?fù)？保護(hù)+人工修復(fù)。

由于珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的退化愈加嚴(yán)重，各國(guó)科學(xué)家與海洋保護(hù)人士也都在積極尋找?guī)椭汉鹘富謴?fù)的方法和技術(shù)。

目前采用的方法主要分為兩大類，一種是保護(hù)，通過(guò)去除造成珊瑚礁退化的影響因素，如人類破壞、污染、過(guò)度捕撈、敵害生物等，讓珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的彈性（resilience）自我恢復(fù);另一類是人工修復(fù)，通過(guò)人為的手段加速與輔助珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)，例如通過(guò)移植增加珊瑚數(shù)量、培育珊瑚、改善珊瑚礁底質(zhì)狀況等方法。在實(shí)際的操作中，第一類方法更為重要，因?yàn)椴蝗コ{，珊瑚礁做再多的人工修復(fù)也無(wú)法恢復(fù)。但對(duì)于退化嚴(yán)重的珊瑚礁來(lái)說(shuō)，其自我恢復(fù)能力衰退，即便實(shí)施保護(hù)也難以恢復(fù)，就需要采用兩類方法結(jié)合的方式進(jìn)行修復(fù)。

我們?nèi)绾伪Ｗo(hù)珊瑚礁生態(tài)？

在保護(hù)方面，最主要的是建立珊瑚礁保護(hù)區(qū)或國(guó)家公園，對(duì)關(guān)鍵區(qū)域進(jìn)行嚴(yán)格的保護(hù)。

我國(guó)在這方面起步較晚，尤其在保護(hù)區(qū)規(guī)劃、管理珊瑚礁保護(hù)方面的政策與法規(guī)還未跟上。不過(guò)，海南省2017年開(kāi)始實(shí)施的《海南省珊瑚礁和硨磲保護(hù)規(guī)定》將珊瑚礁的保護(hù)推進(jìn)了一步，嚴(yán)禁對(duì)珊瑚礁和硨磲實(shí)施破壞行為，更重要的是禁止了珊瑚與硨磲制品的出售、購(gòu)買、運(yùn)輸、攜帶、寄遞等行為，力圖從源頭上遏制珊瑚與硨磲工藝品加工對(duì)珊瑚礁的破壞。

保護(hù)措施還包括控制珊瑚礁沿岸農(nóng)藥使用、減少排污、降低珊瑚礁捕撈強(qiáng)度等。最后還有一個(gè)保護(hù)措施，是最重要也最難做到的一個(gè)，那就是減少二氧化碳排放，減緩全球變暖，降低珊瑚白化規(guī)模和頻率。

我們是如何進(jìn)行人工修復(fù)的

珊瑚在移植過(guò)程中需要有足夠數(shù)量的珊瑚用于移植，而嚴(yán)重退化的珊瑚礁往往沒(méi)有太多的珊瑚可供應(yīng)，僅依靠采集野外自然環(huán)境中的珊瑚可能對(duì)珊瑚礁現(xiàn)有珊瑚造成破壞，因此就需要珊瑚的培育來(lái)增加珊瑚數(shù)量。因此，人工珊瑚培育技術(shù)也相應(yīng)登場(chǎng)。目前各國(guó)采用的珊瑚人工培育技術(shù)分為兩大類，利用珊瑚有性繁殖和無(wú)性繁殖的特點(diǎn)進(jìn)行培育。前一類是借由珊瑚有性繁殖產(chǎn)生的配子或幼蟲(chóng)進(jìn)行育幼，發(fā)育成幼蟲(chóng)或珊瑚個(gè)體后再放歸或底播移植到珊瑚礁中。而利用珊瑚無(wú)性繁殖技術(shù)的培育方法就有些類似農(nóng)業(yè)中的扦插，將珊瑚的斷枝在人工環(huán)境中或野外條件下培育成珊瑚的成體，再將成體底播移植回珊瑚礁中用于增加珊瑚數(shù)量。

首先，珊瑚的基因多樣性對(duì)于珊瑚礁非常重要，是構(gòu)成珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)彈性的重要基礎(chǔ)，基因多樣性高的珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)在面對(duì)不同的環(huán)境壓力時(shí)能具有更好的抗性。其次，一旦突破珊瑚幼體初期死亡率高的難題，就可批量產(chǎn)生大量珊瑚幼體，提高珊瑚培育速率。不過(guò)在當(dāng)前階段，利用珊瑚無(wú)性繁殖的方法更實(shí)際有效，也是絕大多數(shù)國(guó)家采取的主要方法。因?yàn)椴捎脽o(wú)性繁殖的方式可以較快地培育珊瑚個(gè)體，成本相對(duì)低，可在較短時(shí)間內(nèi)為珊瑚礁提供大量用于移植的珊瑚。

相較于國(guó)外的珊瑚礁和修復(fù)工作，大家可能更關(guān)心的是我們的南海珊瑚礁和相關(guān)修復(fù)工作。目前，西沙珊瑚礁狀況不容樂(lè)觀，退化的珊瑚礁自然恢復(fù)能力不足，漁業(yè)捕撈壓力還未消除，因此在遭受長(zhǎng)棘海星破壞后的10年間，珊瑚礁的恢復(fù)速度一直非常緩慢，有些區(qū)域甚至出現(xiàn)部分“退化—恢復(fù)—退化”的反復(fù)現(xiàn)象。

為了修復(fù)西沙珊瑚礁生態(tài)，自2009年后，中科院南海海洋研究所的珊瑚生態(tài)學(xué)與珊瑚礁生物學(xué)學(xué)科組就在西沙開(kāi)始了珊瑚培育與珊瑚移植技術(shù)的實(shí)驗(yàn)。在2010—2012年的3年間，對(duì)西沙的珊瑚進(jìn)行了珊瑚幼體培育，獲得了數(shù)萬(wàn)珊瑚幼體，并放歸到西沙的珊瑚礁上。不過(guò)由于西沙群島條件限制，在島上開(kāi)展珊瑚人工幼體培育面臨重重困難，不易擴(kuò)大規(guī)模。

西沙的水體污染小，珊瑚礁盤廣闊，比較適合野外培育，但臺(tái)風(fēng)影響嚴(yán)重，每年都有數(shù)個(gè)臺(tái)風(fēng)直接影響西沙海域。在西沙珊瑚礁盤上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)顯示，即便采用直徑18mm的鋼筋做出珊瑚培育的框架，并用30cm長(zhǎng)的鐵釘將其釘在珊瑚礁盤上，仍然無(wú)法承受臺(tái)風(fēng)和海浪的襲擊。臺(tái)風(fēng)過(guò)后，一半的鐵架都被海浪連同鐵釘拔起，甚至有的鐵架直接被打散，上面培育的珊瑚也全部丟失。

為減少臺(tái)風(fēng)與海浪的作用，我們借鑒了TNC的方法，采用繩索、浮球和PVC管架搭建“珊瑚樹(shù)”，利用繩索和浮球的彈性，削減海浪直接作用在珊瑚斷枝上的力量，有效地降低了珊瑚的脫落率。

經(jīng)過(guò)兩年多的努力，現(xiàn)在已在七連嶼形成一小片“珊瑚樹(shù)”構(gòu)成的水下“森林”。

雖然“珊瑚樹(shù)”有以上的優(yōu)點(diǎn)，但因?yàn)樗谂_(tái)風(fēng)中搖擺幅度較大，漁線懸掛的珊瑚斷枝間也有相互碰撞的情況，所以很多分枝較細(xì)、骨骼脆弱和對(duì)強(qiáng)烈水流敏感的珊瑚種類不適宜在其上培育，同時(shí)形狀為團(tuán)塊狀、皮殼狀與葉狀的珊瑚難以用漁線綁縛，很容易松脫掉落。

為了彌補(bǔ)這個(gè)缺點(diǎn)，我們根據(jù)西沙的海底情況，研發(fā)了浮床式的珊瑚斷枝培育苗圃應(yīng)用于珊瑚礁修復(fù)中，作為“珊瑚樹(shù)”的補(bǔ)充。

浮床式的苗圃安置在貼近海底1m～2m的高度，受海浪影響小，能培育多種形狀的珊瑚與骨骼脆弱的珊瑚，但它需要4點(diǎn)固定，建立它所需的水下工作量和時(shí)間比“珊瑚樹(shù)”要增加至少一倍以上。當(dāng)苗圃上的珊瑚生長(zhǎng)起來(lái)后，每個(gè)浮床就宛如一個(gè)海底花圃，長(zhǎng)滿形狀各異的珊瑚。

苗圃上生長(zhǎng)起來(lái)的珊瑚，可以為珊瑚礁生物提供棲息地，特別是在魚(yú)類繁殖期間，可以為稚魚(yú)和幼魚(yú)提供庇護(hù)所，同時(shí)也為小型肉食魚(yú)類和魷魚(yú)提供攝食場(chǎng)所，這對(duì)于珊瑚礁魚(yú)類數(shù)量的恢復(fù)也有重要的促進(jìn)作用。

從培育珊瑚的“珊瑚樹(shù)”，到浮床苗圃均可以看到大量小魚(yú)生活在其間，苗圃在不經(jīng)意間起到了人工魚(yú)礁的效果。不過(guò)，培育的珊瑚僅是“暫住”在苗圃上，還需要最后一步才算是真正“落地生根”，那就是移植到珊瑚礁上。

珊瑚的斷枝經(jīng)過(guò)數(shù)月的培育后，生長(zhǎng)至合適大小時(shí)（10cm～20cm），就需要移植到待修復(fù)的珊瑚礁上，用于增加該區(qū)域的珊瑚數(shù)量。

和培育珊瑚一樣，移植珊瑚也需要防備臺(tái)風(fēng)的侵?jǐn)_。因?yàn)橐浦驳纳汉餍枰獢?shù)月的時(shí)間才能將其組織和骨骼生長(zhǎng)至珊瑚礁上，在生長(zhǎng)過(guò)程一旦出現(xiàn)移動(dòng)，珊瑚就需要重新在它同珊瑚礁底質(zhì)的接觸點(diǎn)上構(gòu)建骨骼和組織。所以，一旦有海浪和臺(tái)風(fēng)影響，移植的珊瑚就很難穩(wěn)固在珊瑚礁上生長(zhǎng)，死亡率會(huì)大幅上升。為避免這種情況，我們通過(guò)將珊瑚綁縛在死亡的珊瑚骨骼上、用水下膠固定、綁在釘在海底的釘子上等方法，對(duì)移植珊瑚進(jìn)行穩(wěn)固。

在西沙的珊瑚移植中，我們采用了多種移植方法，取得了不錯(cuò)的成效，移植的珊瑚已經(jīng)穩(wěn)固生長(zhǎng)在珊瑚礁上，并且個(gè)體增長(zhǎng)了4～5倍，明年有可能在它們當(dāng)中出現(xiàn)第一批繁殖的珊瑚（現(xiàn)在還只能說(shuō)有可能，不能打保票）。

對(duì)于我們每個(gè)人來(lái)說(shuō)，雖然不一定有機(jī)會(huì)去培育或移植珊瑚，但是如果從我們身邊的小事做起，也會(huì)對(duì)珊瑚礁生態(tài)的保護(hù)起到很大的作用。

回到我們篇頭所說(shuō)的防曬霜的事情上，多數(shù)防曬霜含有對(duì)珊瑚有害的化學(xué)物質(zhì)，會(huì)威脅珊瑚健康甚至引起死亡。因此在海中盡量采用物理方式防曬，不要涂抹對(duì)珊瑚有害的防曬霜。此外，應(yīng)當(dāng)拒絕購(gòu)買珊瑚和硨磲工藝品或紀(jì)念品，因?yàn)椴杉汉髋c硨磲都能對(duì)珊瑚礁造成直接破壞。當(dāng)我們?cè)谏汉鹘父浇暮Ｓ蛴斡?、浮潛或潛水時(shí)，不要踩踏、摘取、撿拾珊瑚骨骼。

即使不去海邊，也一樣能保護(hù)珊瑚。

生活中，我們可以少用塑料制品，能減少海洋中的塑料污染，減輕珊瑚受塑料垃圾和微塑料的威脅;減少碳排放，減緩全球海水變暖的步伐。

讓我們?cè)诮o珊瑚留下一線生機(jī)的同時(shí)，也為子孫后代留下一片美麗的海底花園，不要讓他們只能從存留的影像中品味這份美。