環境與生態

讓珊瑚生生不息

為了幫助珊瑚適應海洋暖化,科學家積極研發珊瑚移植、人工授精及育種技術,但全面復育珊瑚礁仍是遙遠的夢想。

撰文/奧爾布萊特(Rebecca Albright)
翻譯/林慧珍

環境與生態

讓珊瑚生生不息

為了幫助珊瑚適應海洋暖化,科學家積極研發珊瑚移植、人工授精及育種技術,但全面復育珊瑚礁仍是遙遠的夢想。

撰文/奧爾布萊特(Rebecca Albright)
翻譯/林慧珍

繁殖盛況:澳洲大堡礁的軸孔珊瑚(Acropora coral)釋出精子和卵子,在這片綿延數千公里的珊瑚礁中,珊瑚蟲每年夏季都會進行一次有性生殖。


我站在澳洲大陸的一處海灘,任海沙埋沒腳趾,我拉上潛水衣拉鍊準備潛入大堡礁。望著這片大海,10年前在此潛水的回憶令我興奮不已。我在美國俄亥俄州度過童年,在尚未迷上「發現頻道」(Discovery Channel)前,閱讀《海洋生物學家的日常》(A Day in the Life of a Marine Biologist)曾是我消磨時間的方法。我在俄亥俄州一處昏暗的石灰採石場取得水肺潛水證書,一年後終於能來大堡礁潛水,我還記得初次潛水,因為期待而心窩揪緊的興奮感。我和朋友艾米莉(現在已是海洋藻類專家)打賭我們的氧氣瓶在海中能撐多久,神奇的是,大約撐了兩小時。我們被海中充滿生氣的珊瑚森林以及成群的墨魚、巨大西施貝(purple clam)和丰姿綽約的海龜完全迷住了。


如今舊地重遊,這次我是以澳洲海洋科學研究所博士後研究員的身分造訪。我慢慢走入海水中,直到海水深及下巴,然後一頭潛進水中;隔著面罩向外看,我的心倏然下沉,墨魚消失了、巨大西施貝消失了、海龜消失了,大部份的珊瑚都被藻類與沉積物取代,變得單調乏味,失去昔日的盎然生趣。儘管我曾聽聞資深科學家講述在其漫長學術生涯中珊瑚礁逐漸凋零的故事,但我覺得我還算年輕,怎麼才10年就親眼目睹這驚人變化!不是應該在我退休之際、而非現在就經歷這些嗎?


2014年全球發生第三次大規模珊瑚白化事件,讓我震驚地意識到珊瑚的生存危機。經常被誤以為是岩石的珊瑚,是由與微藻類共生的活體動物組織所構成,這些微藻類行光合作用的產物提供珊瑚養份,也是珊瑚繽紛色彩的來源之一。當海洋溫度上升對珊瑚生態系造成生存壓力時,藻類會離開珊瑚,進而影響珊瑚的生理機制,最後使其裸露骨骼而呈白化狀態。這次大規模珊瑚白化已持續三年,全球珊瑚礁元氣大傷,令人擔心。雖然珊瑚礁也會受害於過度捕撈、污染和海洋酸化,但氣候暖化對珊瑚礁造成迅速且廣泛的破壞,仍是目前最關鍵的問題。


1998與2010年全球發生嚴重珊瑚白化事件,這兩次白化事件都是肇因於聖嬰現象導致海水加速升溫。2014年迄今的珊瑚白化則是為期最長、範圍最廣的一次,全球超過70%的珊瑚礁受創,而2/3大堡礁珊瑚死亡或嚴重白化,目前持續惡化。珊瑚礁正從我們眼前消失,全球珊瑚在過去30年已減少一半,研究人員估計,2050年大概只剩10%的珊瑚能存活。我們需要解決方案,而且刻不容緩。


珊瑚礁雖然只佔海底面積的0.1%,卻供養了近25%的海洋物種,包括養活全球數百萬人的漁業。珊瑚礁也是天然防波堤,它能把波浪能量減少97%、浪高降低84%,沿海社區因此獲得保護。珊瑚礁也帶來了龐大的旅遊收入,一旦失守,五億人口的生計將陷入困境,相關商品和服務產業的損失估計每年超過300億美元。即使不是直接受惠於珊瑚礁的人也不會對珊瑚礁危機無動於衷,正如我在美國加州科學院的同事羅查(Luiz Rocha)所言:「就算一輩子都不會去看蒙娜麗莎畫像,也不會希望它被燒毀。」


由於事態緊急,科學家正嘗試更大膽、有創意的方式保育並復原珊瑚礁生態系。我們正尋找能夠大規模推廣而不會耗盡資源的技術,目前正聚焦於一些彼此相關且能整合的辦法,其中有自然過程,也有人為協助。整合這些措施可讓珊瑚有機會在未來幾十年順利挺過難關,同時也希望能大幅降低全球碳排放、減緩氣候暖化。經常有人問我:珊瑚礁能生存下來嗎?我的答案是:牠們有復原力,或許應付得來,但牠們需要喘息的空間,而且是即刻。


復育成果豐碩


如果有機會到距離美國弗羅里達州海岸七公里的外海潛水,可能會發現幾處海底珊瑚培育場;懸掛在枝架上的珊瑚,如同耶誕樹裝飾。研究人員利用海底以及陸地上的培育場先以人工培養珊瑚,再把牠們移植到衰亡的珊瑚礁上。珊瑚培育場的方法是應用所有種類的珊瑚都能進行有性生殖與無性生殖的特性:珊瑚是能自我複製的群聚生物體,由上千隻遺傳組成完全相同的珊瑚蟲組成,牠們能進行有性生殖繁殖,產生卵子和精子,精卵受精後發育成幼蟲;也能從一隻珊瑚蟲出芽長成另一隻珊瑚蟲,以此進行無性生殖。


當珊瑚遭遇風暴而受損時,因碎裂而脫離珊瑚礁的珊瑚會沉至海底,藉由自我複製繼續增生,因此培育場人員刻意把珊瑚分成碎片,以此培育遺傳組成相同的珊瑚群落。目前全世界已有約90種珊瑚能以人工方式成功養殖,在加勒比海與西大西洋的珊瑚培育場,每年能培養成千上萬的珊瑚群落,並移植到衰亡的珊瑚礁上,資金通常來自私人捐助、補助或政府復育計畫。


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