2020年09月14日 第 13 版
熱海所科研人員在海底修復(fù)珊瑚。海南熱海所供圖
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成片的珊瑚及珊瑚礁,是天然的防波堤,能夠有效減弱海浪對(duì)海岸的沖擊。然而,珊瑚礁曾在一些海域逐步消失。
采取科學(xué)的方式修復(fù)珊瑚,對(duì)維護(hù)海洋環(huán)境和海岸安全具有重要意義。在海南省三亞市鳳凰島西側(cè)海域,多年來,研究人員年復(fù)一年地在海底“種”珊瑚。
珊瑚移植筏抵達(dá)試驗(yàn)海域后,研究人員換上潛水服,向海中一躍——這是海南南海熱帶海洋研究所(以下簡稱“熱海所”)珊瑚養(yǎng)殖組研究人員工作的日常。
在海上試驗(yàn)平臺(tái)上,熱海所所長陳宏正帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)把采集來的珊瑚親本分解成小塊,綁在苗床上。稍后,這些珊瑚苗床將被種入海中。白天試驗(yàn)、晚上研究,他們心底一直醞釀著一個(gè)計(jì)劃——在海底建起一座美麗的珊瑚花圃,培育百萬株珊瑚。
海底試驗(yàn)一波三折,危險(xiǎn)與收獲并存
在鳳凰島西側(cè)海域,成片的珊瑚浮翠流丹、層層疊疊。但在10年前,這里還是另一番景象。只在鳳凰島西側(cè)有少量的珊瑚礁,而活著的珊瑚更是難得一見。
2011年6月8日,鳳凰島珊瑚礁生態(tài)修復(fù)工程正式開始。這一天,在三亞市原海洋與漁業(yè)局的支持下,熱海所研究團(tuán)隊(duì)在鳳凰島西側(cè)、白排礁燈塔附近的海域試驗(yàn)性地投下了一塊約500斤重的人工珊瑚礁,上面附著當(dāng)年培育的石珊瑚苗。
“在河口地區(qū)污染及退化性水域開展珊瑚礁生態(tài)修復(fù),無論是技術(shù)還是模式,幾乎沒有現(xiàn)成的路可以走。”陳宏告訴記者,試驗(yàn)一開始,難題就出現(xiàn)了。鳳凰島人工造島之前,石珊瑚的自然分布深度可達(dá)5至6米。而在試驗(yàn)區(qū)域,水深4米以下很難見到珊瑚,殘存的極少量珊瑚主要分布在深度2米左右的淺水區(qū)。研究團(tuán)隊(duì)開展調(diào)查后發(fā)現(xiàn),由于水動(dòng)力變?nèi)酰练e物增多,透明度降低,新生的珊瑚苗無法在4米以下的深處附著生長。隨后,研究團(tuán)隊(duì)及時(shí)調(diào)整了試驗(yàn)方案。
在海底試種珊瑚充滿不確定性,同時(shí)危險(xiǎn)重重。若不幸遇上臺(tái)風(fēng),剛開始培育的珊瑚苗種,就會(huì)在劇烈的波浪沖擊下蕩然無存。陳宏介紹,試種珊瑚的海域,透明度經(jīng)常不到1米,水下伸手不見五指。一次水中作業(yè)時(shí),他被廢棄的漁網(wǎng)纏住,經(jīng)同伴幫助才化險(xiǎn)為夷。
不過,艱苦和危險(xiǎn)之后,常常會(huì)有驚喜與收獲。“我們發(fā)現(xiàn),珊瑚苗在受到傷害時(shí),會(huì)形成愈傷組織,周邊還會(huì)出現(xiàn)大量的新生水螅體。這些水螅體竟能夠演化成為珊瑚體,這一發(fā)現(xiàn)為研究珊瑚的無性繁殖技術(shù)提供了啟發(fā)。”陳宏介紹,一個(gè)水螅體的周圍會(huì)生長出4至7個(gè)新芽,新芽逐漸發(fā)展成為珊瑚苗,這大大促進(jìn)了珊瑚的繁殖速度和產(chǎn)量。
2016年,受臺(tái)風(fēng)影響,一部分珊瑚被破壞。研究所便采用無性繁殖的方式,重新培育出4萬株珊瑚苗,形成了1500平方米的珊瑚礁群雛形。在2017年年初,研究團(tuán)隊(duì)對(duì)試種的珊瑚生長情況開展“回訪”統(tǒng)計(jì):2016年種下的該批珊瑚成活率大于95%,開局取得了進(jìn)展。2017年,熱海所在鳳凰島海域又培育了10.13萬株珊瑚苗。
充分了解每種珊瑚的個(gè)性,培育共生物種
解決了珊瑚繁育問題,如何使珊瑚長得美、長得快,成為熱海所研究團(tuán)隊(duì)最關(guān)心的問題。據(jù)介紹,每種珊瑚的生存習(xí)性都有差異,只有充分了解其個(gè)性,才能精準(zhǔn)地為它們創(chuàng)造良好的自然條件。
珊瑚的健康成長,離不開共生生物的陪伴。有研究表明,共生關(guān)系是珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)賴以維系與生長的基礎(chǔ),熱海所辦公室主任李玉蓉介紹:“我們發(fā)現(xiàn),貨貝與軟珊瑚存在共生關(guān)系——貨貝清除軟珊瑚體表的有害微藻,而軟珊瑚則為貨貝提供生存空間。”
“還有許多共生組合,例如蟲黃藻與石珊瑚。石珊瑚需要碳來源,其利用蟲黃藻呼吸代謝產(chǎn)生的二氧化碳,通過酶的作用,發(fā)展為碳酸鈣骨骼,以促進(jìn)珊瑚礁形成。”李玉蓉告訴記者,如果沒有蟲黃藻,也就沒有繽紛奇異的珊瑚礁島嶼和沙洲。
也就是說,利用好蟲黃藻,有助于石珊瑚的茁壯成長。由于蟲黃藻對(duì)光照強(qiáng)度有特定需求,熱海所研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行珊瑚礁生態(tài)修復(fù)研究時(shí),充分考慮蟲黃藻的光線需求,安放不同的防護(hù)設(shè)施。
此外,要讓珊瑚壯起來、水面亮起來,可以采用許多其他的生物手段。熱海所研究培育組組長呂洪生告訴記者,一些海洋生物,對(duì)凈化海水水質(zhì)、提高珊瑚生長速度有較好效果。
2016—2019年,在崖州灣等試驗(yàn)海域,研究團(tuán)隊(duì)投放了20個(gè)牡蠣濾床,總共培育了100萬個(gè)牡蠣苗及貽貝。一段時(shí)間以后,在海南省陵水縣新村潟湖,一些海洋生物濾床附近的珊瑚區(qū),透明度平均提高12%以上。“牡蠣濾床在一定程度上改善了珊瑚礁區(qū)的海水質(zhì)量,提高了蟲黃藻進(jìn)行光合作用的能力。”陳宏解釋道。
后來,在珊瑚礁生態(tài)修復(fù)工作中,研究團(tuán)隊(duì)根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)的鏈?zhǔn)疥P(guān)系,培育與珊瑚密切相關(guān)的共生物種,如凈化水質(zhì)的貝類、降低水質(zhì)富營養(yǎng)化和提高物種多樣性的大型藻類,使珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)更加完善。
把試驗(yàn)平臺(tái)搬到海面上,讓珊瑚完全擁抱自然
崖州灣海域,3萬株紅色的柳珊瑚苗種已經(jīng)成活,1萬株本地特有的濱珊瑚苗長勢喜人。2013—2020年,7年間,熱海所研究團(tuán)隊(duì)還在鴨公島和全富島之間的海域培育出成片的珊瑚“花園”。近10年間,他們在一些海域內(nèi)培育了23萬株珊瑚。
珊瑚研究和試種的成果,離不開試驗(yàn)平臺(tái)的保障。早在1996年,陳宏便在海南省陵水縣新村潟湖建設(shè)培育平臺(tái)。
2018年,熱海所在崖州灣海域建立了新的試驗(yàn)平臺(tái)——海上珊瑚養(yǎng)殖平臺(tái)。該平臺(tái)為木質(zhì)浮式平臺(tái),面積120平方米,配套4個(gè)高密度立體養(yǎng)殖專用籠。
“平臺(tái)具有良好的水質(zhì)環(huán)境,避免了建設(shè)陸上養(yǎng)殖車間而消耗大量成本;平臺(tái)上還配備了太陽能發(fā)電系統(tǒng)和試驗(yàn)室,可充分利用太陽光,從而節(jié)約養(yǎng)殖車間能耗。”呂洪生說。在漂浮于海面的平臺(tái)上,珊瑚及共生生物完全“擁抱”自然,其創(chuàng)造的生長環(huán)境比室內(nèi)養(yǎng)殖設(shè)施更為優(yōu)異。
“未來的珊瑚花園,將是同時(shí)具備旅游觀賞、環(huán)境保護(hù)、科學(xué)研究三位一體的綜合性生態(tài)系統(tǒng)。”陳宏表示,在接下來的研究中,研究團(tuán)隊(duì)將逐步構(gòu)建物種信息庫、建立珊瑚及其伴生物種的人工擴(kuò)繁體系。研究團(tuán)隊(duì)希望,海底珊瑚成群,種下的珊瑚苗能健康繁育、五彩繽紛,為海洋世界增添一抹亮色。