科学家正在拯救佛罗里达州的珊瑚礁 | Popular Science

本文转载自 The Conversation。

7 月下旬，手持刷子，年轻的潜水员潜入佛罗里达州鳄鱼礁的水域，试图帮助在 2023 年异常海洋热浪中艰难生存的珊瑚。在 Islamorada 珊瑚礁保护与修复教育 (I.CARE) 的实习生指导和培训下，他们小心翼翼地刮掉了侵扰鹿角珊瑚碎片的有害藻类和捕食者。

通常，I.CARE 的志愿者潜水员会在每年的这个时候将珊瑚移植到佛罗里达礁群岛附近的水域，作为国家恢复佛罗里达礁群岛的努力的一部分。但今年，一切都在反向进行。

随着佛罗里达礁群岛的水温飙升，来自大学、珊瑚礁修复组织和政府机构的科学家们发起了一项英勇的行动来拯救珊瑚。潜水员们每天都在水下，从佛罗里达礁群岛珊瑚礁带沿线的海洋苗圃中收集数千株珊瑚，并将它们移到更冷的水域和陆地上的巨大水箱中。

海洋科学家 Ken Nedimyer 和他在 Reef Renewal USA 的团队开始将位于 Tavernier 附近浅水区的一个完整的珊瑚树苗圃移至 60 英尺深、低 2 华氏度（1.1 摄氏度）的区域。即使在那里，温度也高达 85 到 86 华氏度（30 摄氏度）。

他们的努力是佛罗里达州前所未有的大规模紧急响应的一部分。

佛罗里达礁群岛——沿着佛罗里达礁群岛的近 350 英里弧形区域，对鱼类栖息地、沿海风暴保护和当地经济至关重要——在 2023 年 6 月开始经历创纪录的高温海洋温度，比预期早几周。持续的高温已经引发了大范围的珊瑚白化。

A white coral mound with groves and a tag on the side. — 佛罗里达礁群岛国家海洋保护区 Cheeca Rocks 监测点一堆曾被标记过的珊瑚白化后显示出珊瑚骨骼。
NOAA AOML

虽然珊瑚可以从大规模白化事件中恢复，但长时间的高温会使它们变得虚弱，容易受到最终导致它们死亡的疾病的侵袭。

这就是科学家和志愿者一直在努力避免的。

礁石的心跳

佛罗里达礁群岛多年来一直承受着过度捕捞、疾病、风暴和全球变暖的压力，这些因素已经摧毁了活体珊瑚。

自 2019 年以来，美国国家海洋和大气管理局的国家海洋和大气管理局启动了一项大规模的珊瑚礁修复工作——“标志性礁石修复任务”，通过移植珊瑚来修复礁石，特别是那些对温度升高最有抵抗力的珊瑚。但即使是最坚韧的珊瑚移植也面临风险。

造礁珊瑚因其与组织中微藻类的独特共生关系，是热带浅水区的基石物种。

白天，这些藻类进行光合作用，为珊瑚动物产生食物和氧气。晚上，珊瑚虫以浮游生物为食，为藻类提供营养。这种共生关系的 결과 是珊瑚能够建造碳酸钙骨骼和珊瑚礁，支撑近 25% 的海洋生物。

不幸的是，珊瑚对温度非常敏感，而南佛罗里达州极高的海洋温度（一些礁石区域达到 90 多华氏度）给它们带来了巨大的压力。

当珊瑚过热时，它们会排出共生藻类。珊瑚看起来是白色的——白化的——因为它们的碳酸钙骨骼透过缺乏任何彩色藻类细胞的透明组织显露出来。

如果水质在几周内恢复正常，珊瑚可以恢复新的藻类共生体。然而，由于人类活动产生的温室气体排放的影响，全球温度的升高正在导致全球珊瑚白化期更长、更频繁，导致对珊瑚礁未来感到担忧。

珊瑚的野战医院

今年，佛罗里达礁群岛达到了二级警报级别，表明白化的极端风险，比往常提前了约六周。

美国国家海洋和大气管理局 (NOAA) 的珊瑚礁监测网络的早期预警和预测让科学家们有时间开始准备实验室和设备，追踪不断增长的海洋热浪的地点和强度，最重要的是，招募志愿者。

Two charts show ocean temperatures far above normal. — 今年最高海面温度（上图）和积温周（下图），这是一个衡量累积热应力的指标，是自开始记录以来的最高值。
改编自 NOAA

在 Keys Marine Laboratory，科学家和训练有素的志愿者已经送来了数千株从受热威胁的海上苗圃收集的珊瑚碎片。主任 Cindy Lewis 将实验室的巨大水箱比作“珊瑚的野战医院”。

那里的志愿者和其他佛罗里达州的实验室的志愿者将手动喂养这些微小的生物，以维持它们的生命，直到佛罗里达州的水域再次变冷，它们可以被送回海洋，并最终移植到礁石上。

A map shows high heat off Florida and the Bahamas, as well as in the tropical Pacific along the equator, where warm water indicates El Nino conditions. — 积温周是衡量过去 12 周累积热应力的指标。当达到 4 摄氏度周（7.2 华氏度周）时，珊瑚会经历可能导致白化的压力。高于 8 摄氏度周（14.4 华氏度周）时，它们很可能会经历白化。
NOAA 珊瑚礁监测

保护仍留在海洋中的珊瑚

I.CARE 发起了另一种类型的紧急响应。

I.CARE 联合创始人 Kylie Smith 是一位珊瑚礁生态学家，也是我以前的学生，她在几年前发现，珊瑚移植周围有大量海藻的珊瑚在高温时更容易白化。去除这些海藻可能会给珊瑚提供更好的生存机会。

Smith 的团队通常与当地潜水运营商合作，培训休闲潜水员协助移植和维护珊瑚碎片，以期恢复 Islamorada 的珊瑚礁。在 2023 年夏天，I.CARE 正在培训志愿者，如来自 Diving with a Purpose 的年轻潜水员，来清除海藻和珊瑚捕食者，如珊瑚食螺和火虫，以帮助提高珊瑚的生存机会。