佛罗里达的问题：特别报道。 农作物歉收。含盐地下水。入侵野生动植物。堆积如山的死鱼。阳光之州在其海滩、农场、湿地和城市中感受到环境变化带来的压力。但半岛所遭受的苦难预示着阿巴拉契科拉以北和以西将面临的危险，因此它需要我们的关注。如果佛罗里达州陷入困境，那么我们所有人也一样。
就在礁岛群海岸边，风浪将我们的小船抛得像个洗澡玩具。近30英尺以下，在浑浊的蓝色海水中，潜水员正在照料他们的地盘：一块10平方米大小的、稀疏的海底区域。
一名潜水员悬停在一块鱼缸大小的脑形珊瑚上方，仔细观察着它起伏的表面，一只手准备着一支注射器。她挤出一滴白色膏状物，然后点在珊瑚群的边缘。
回到水面，凯伦·尼利（Karen Neely）——一位来自诺瓦东南大学（Nova Southeastern University）的海洋生物学家，她有着轻松的举止（和健康的肤色），这是长期在水上工作的专业人士特有的——正在扫描写有简短观察记录的调查表。全球珊瑚礁都在白化，但尼利和她的同事们正在与一种新的、更神秘的流行病作斗争。为了对抗它，他们正在使用一种科学家们从未想过会动用的武器。
石珊瑚虽然容易被误认为是石头，但它们是动物。 每一个珊瑚群落都由微小的、带有触手的息肉组成，它们紧密地聚集在一起，形成一种活的皮肤，这种皮肤像苔藓一样生长在一个由几代克隆体沉积的精巧的碳酸钙骨骼上。像所有动物一样，它们也会生病。白化——一种越来越常见的疾病，在这种疾病中，受热胁迫的珊瑚群落会排出它们色彩鲜艳的光合藻类，变成白色——可能类似于自身免疫性疾病。细菌和病毒也会威胁它们。
2014年，一位在迈阿密海岸附近潜水的科学家注意到一些看起来破旧的珊瑚，它们的骨骼上出现了白色的靶心，那是最近从骨骼上剥离的坏死组织。这是首次发现一种名为石珊瑚组织损失病（SCTLD）的新病情。在接下来的两年里，这种疾病在布劳沃德县和迈阿密-戴德县的海域肆虐，感染了20多种不同的物种，包括构成珊瑚礁基础的大块团状珊瑚，如脑形珊瑚和块状珊瑚。
这种传染病可以在几周内摧毁一块汽车大小、已有800年历史的珊瑚群落。重要的栖息地消失，珊瑚礁的波浪削弱能力下降，使得海岸线越来越容易受到风暴的侵袭。科学家们争先恐后地评估损失，这种神秘的疾病开始侵蚀佛罗里达礁岛群，有时每月移动10英里。到2019年1月，它已经感染了南至基韦斯特的区域，覆盖了保护着50多种珊瑚和数百种鱼类的国家海洋保护区的大部分地区。这不仅仅是另一种疾病，而是一场瘟疫。它已经渗透到美国仅存的最完好的珊瑚礁之一。
由于没有诊断来指导他们——大多数海洋微生物在实验室培养中不易生长，使得识别疾病的常规方法基本无效——科学家们仍在寻求解决方案。一线希望：圈养的受感染珊瑚群落通过抗生素得到了恢复。
但将抗生素注入海洋是有问题的。鱼类养殖业大量使用抗生素，但因在周围水域引起细菌耐药性而受到批评。药物也会进入海洋食物链，因为废水处理厂无法从污水和径流中去除这些化合物。现在，在FDA的批准下，尼利和她的同事们正在增加更多的化学物质。
尼利和我从罗姆德礁（Ramrod Key）乘船出发，这是一个下礁岛上一个网状的岛屿，这里的组织损失病几个月前就已经出现。到目的地很近，我们穿戴好装备，用手捂住面镜，然后向后滚入水中。
从20英尺高的地方看，很难看出有什么不对劲。鱼儿在摇曳的紫色海扇中穿梭。活珊瑚的圆顶从沙子中升起，上面覆盖着天鹅绒般的棕色纹路，或点缀着蓝绿色的芽。当我们游近时，尼利注意到一块轮胎宽度的迷宫珊瑚，其黄褐色的皮肤被白色斑点所破坏。她指着一条划在裸露部分中间的膏状线。这标记着两周前她涂抹抗生素的地方。当时，那是感染的边缘。现在，她在防水剪贴板上写道：“无效，疾病已蔓延。”她用手势模仿着在面镜下擦去一滴眼泪。
尼利治疗的四块珊瑚中，有三块仍然生病。在某些情况下，SCTLD穿过了药物屏障。在其他情况下，新的白斑出现在其他地方。只有在最后一块——一块大小和形状都像一个鼓鼓的脚凳的块状珊瑚上——治疗才基本成功。
“这就是它应该做的，”尼利写道，指着那条挡住了细菌侵袭的线。一边是深邃的纹路，表面饱满健康；另一边是裸露的、如剃刀般锋利的骨骼。抗生素无法修复已造成的损害，但可以阻止其在整个珊瑚群落中蔓延。当我们在水面集合时，尼利承认她对药物效果不佳感到惊讶。她看起来若有所思，但并不绝望。“我们研究珊瑚疾病已经有30到40年了，”她指出。“我们仍然处于黑暗时代。我们的治疗就像放血疗法，然后祈祷好运。”
人类干预野生动物疾病的历史短暂而奇特。在过去的三十年里，我们试图治疗患有鼠疫的草原犬鼠，并帮助黑猩猩抵抗埃博拉病毒。我们正在与考拉的衣原体感染和袋獾的传染性癌症进行斗争。在物种灭绝和给它们药物治疗之间做出选择时，人类似乎更愿意扮演医生的角色，而不是送葬者。
然而，在海洋中，我们仍然力不从心。“我们在珊瑚疾病方面的进展，就像19世纪人类健康领域的状况，”国家海洋和大气管理局（National Oceanic and Atmospheric Administration）研究员安迪·布拉克纳（Andy Bruckner）说。他负责协调SCTLD的大部分工作，他的评估与尼利不谋而合。“在陆地上，你可以扑杀动物，可以设置一些屏障来阻止疫情蔓延。我们做不到这一点。”
我们确实知道，我们增加了感染的出现和传播的可能性。已经被热量或污染胁迫的珊瑚更容易生病，人类活动的破坏也可能为病原体提供立足之地。布拉克纳说，虽然大多数病症在气温下降时会缓解，但SCTLD似乎并没有休假。这使得珊瑚礁失去了通常的恢复时间。SCTLD的持续蔓延已经导致了佛罗里达州多达三分之一的珊瑚死亡，这可能是珊瑚礁有史以来最严重的疾病。
全球变暖使得这类快速增长、传播广泛、看似无法阻止的瘟疫更加普遍。“在很多情况下，变暖对疾病来说至少是双重打击，”康奈尔大学海洋生态学家、书籍《海洋爆发》（Ocean Outbreak）的作者德鲁·哈维尔（Drew Harvell）解释说。“它会削弱宿主，使其更容易受到感染，而更温暖的环境会使许多微生物生长得更快。”更热的水可能导致了2013年在华盛顿州首次发现并迅速从阿拉斯加蔓延到墨西哥的海星消耗病，以及近期龙虾、牡蛎、鲍鱼和海草的大规模死亡。
这不仅仅是一个海洋问题。一些研究表明，高温使两栖动物更容易感染一种导致许多两栖动物灭绝的真菌。仅仅提高一两度就可能导致各种生态系统中传染性细菌和真菌生长得更快，休眠期更短。“一个有利于微生物的星球对我们来说将不太安全，”哈维尔说。
即使风险如此之高，使用抗生素的决定仍然存在风险。在农业和医学领域的广泛使用已经导致耐药细菌的增加。为了尽量减少危险，尼利和她的同事们将阿莫西林（一种常见的广谱抗生素，在实验室试验中能杀死这种疾病）混合成一种膏状物，缓慢地将药物释放到珊瑚组织中。这种混合物暴露在海水中会变硬，使其成分不易渗入海洋。然而，正如我和尼利亲眼所见，这些靶向剂量可能不足。尽管投入了数百万美元用于对抗这次疫情的持续努力，但水中人力不足以在SCTLD摧毁每一处生病的珊瑚之前对其进行治疗。取而代之的是，研究人员和管理者将重点放在少数几个濒危物种可能消失的关键地点。虽然不能保证他们能击败如此具攻击性的病原体，但他们会尽可能长时间地抵抗。
与此同时，科学家们开始探索其他更具野心的计划，包括一项大规模行动，在最稀有的珊瑚消失之前将它们从珊瑚礁中拯救出来。
“我不知道我们能不能救他，”辛西娅·刘易斯（Cynthia Lewis）一边眯着眼睛看着一个装满海水的盆，一边说。盆里有一块羊腿大小的柱状珊瑚，看起来非常不适。刘易斯是礁岛群海洋实验室的副主任，也是这种特定动物的专家。这种动物极为稀有，易感疾病，在佛罗里达州只有不到50个基因独特的个体。2018年，随着SCTLD向这些最后的堡垒推进，刘易斯和尼利领导了一项运动，收集了所有剩余珊瑚群落的碎片，尽可能地保存了它们的遗传多样性。
这块珊瑚呈苍白粉红色，肉体从骨骼上剥离。感染如此严重，以至于刘易斯怀疑她可能无法挽救它，但她会花一整天的时间尝试。正如尼利从一次潜水中上来时所说，她花了半个小时才从一块生病的珊瑚上凿下这块碎片，“为了这么一点组织，付出了巨大的努力，但当你拥有70只熊猫时，你就会为每一只熊猫付出很多。”
刘易斯暂停了她的检查，看了看手机。她的承包商打来了电话。2017年，当艾尔玛飓风袭击佛罗里达州时，这场4级飓风摧毁了刘易斯在长岛（Long Key）的家。一年多过去了，她仍在重建。
珊瑚礁影响着任何风暴对礁岛群的影响。艾尔玛在公海上掀起了30英尺高的巨浪，但在珊瑚礁的保护性缓冲带内，浪涌只有10英尺高——仍然足以造成严重破坏，但破坏力大大减弱。
随着生态系统的退化，它吸收能量的能力也随之减弱。之前的疾病已经几乎消灭了鹿角珊瑚等物种，它们曾经在加勒比海浅水区生长茂密。现在，SCTLD威胁着许多其他物种的毁灭，而且不仅限于佛罗里达州：2017年在牙买加和2018年中期在墨西哥出现了看起来非常相似的病例，2019年初，潜水员在美国维尔京群岛和多米尼加共和国发现了标志性的病变。如果感染继续蔓延，柱状珊瑚可能在加勒比海地区完全消失，以及其他几种主要的造浪物种。随着每一次风暴的来临，珊瑚礁都会变得越来越脆弱，我们可能需要负责补充它们的数量。
一块丰满的珊瑚息肉附着在一个陶瓷瓦片上；它几乎和句号一样大，玻璃状的组织中悬浮着浅棕色的斑点，就像阳光下的尘埃。“这其实比看起来更先进，”科里·奥尼尔（Keri O’Neil）在坦帕郊外温室的阴凉处开玩笑说。她正在一个塑料碗里照料着60只这样的小动物。
奥尼尔是佛罗里达水族馆珊瑚苗圃的高级珊瑚科学家，她就像一个不上船的诺亚；她将动物带到陆地上，为它们提供安全港，直到灾难过去。她的水箱里装满了在SCTLD爆发时被救出的稀有样本。
她正在培育的这些小点是第一批在人工环境下孵化和饲养的柱状珊瑚。它们只有两个月大，几乎看不见。柱状珊瑚每年只生长几厘米，这意味着每一块可能需要几十年才能长到刘易斯提到的羊腿大小的患者那么大。在此期间，奥尼尔和她的员工用化妆刷清洁它们生长的瓦片，并喂食它们蛋黄酱和补充剂的混合物。对于下一代，他们正在建造一个产卵设施，里面有装有遮光罩和全光谱灯的水箱，以模仿月亮和太阳的自然周期。
“这真的只是给它们提供他们在野外能获得的一切，”奥尼尔说。她认为这是拯救佛罗里达州珊瑚礁的必要下一步。研究人员将观察以前未曾记载的产卵行为，并学习如何在当前疫情最终过去时（无论需要两年还是十年）重新建立物种。
听奥尼尔描述在不可预测的未来繁殖、饲养、照顾和最终重新种植这些人工饲养的珊瑚所需的时间和精力，就会明白礁岛群正在进行的努力的宏大范围。抗生素可能是一个令人震惊的步骤，但它们只是开始；最终目标是全面更新一个由于污染、过度捕捞和气候变化而几十年来的生态系统。
“这是一个宏大的使命，”奥尼尔承认，而且它依赖于珊瑚礁上一些最小的生物。在我们旁边的水箱里，柱状珊瑚的触手在阳光下伸展。金褐色的触须随着过滤系统的水流分开和摆动，生长着，等待着一个能让它们生存的海洋。
本文最初发表于 2019 年夏季的《Make It Last》版《大众科学》杂志。
