大堡礁“愁白了頭”

受氣候變化影響,全球珊瑚礁白化現象正變得愈加嚴重。

據記載,歷史上發生了3次較爲嚴重的全球珊瑚礁白化事件,分別在1998年、2010年以及2014年至2017年。相關組織觀察稱,目前全球正在經歷有記錄以來第四次全球珊瑚礁白化事件。自2023年年初以來,已有超過53個國家和地區記錄了珊瑚礁白化現象,包括世界上最大的珊瑚礁羣——澳大利亞大堡礁。

今年4月,澳大利亞大堡礁海洋公園管理局發佈報告稱,大堡礁正在經歷有記錄以來最嚴重的大規模白化事件,整體珊瑚礁羣的四分之三出現了白化跡象,近40%的珊瑚礁“高度或極度白化”。

所謂珊瑚礁白化,是指當海水溫度長時間高於正常溫度,珊瑚和藻類之間的共生關係會被破壞,由此出現一種“熱應激”現象。在正常情況下,藻類可通過光合作用滿足珊瑚約90%的能量需求,並賦予珊瑚美麗的色彩。但在高溫下,藻類會產生對其自身和珊瑚都有害的分子,珊瑚爲免受其害會把藻類“驅逐”到體外。此舉從短期來看對珊瑚細胞有利,但從長遠來看卻傷害很大。珊瑚不僅會因爲失去藻類而變得透明,造成“白化”,還會因失去營養供應而面臨死亡的風險。

此外,珊瑚由無數微小的珊瑚蟲聚集形成,海洋溫度升高會導致細菌、病毒等病原體快速繁殖,增加珊瑚蟲及其共生藻類的患病風險。研究人員發現,海洋溫度升高會加劇珊瑚蟲羣體病毒暴發,導致珊瑚蟲的共生藻類死亡,使珊瑚礁遭到破壞。

珊瑚礁不僅在海洋生態系統中發揮着重要作用,同漁業、旅遊業等發展也息息相關。以澳大利亞大堡礁爲例,目前每年來自全球的200多萬名遊客前往此處觀光遊玩。此前,大堡礁基金會曾委託德勤經濟研究所對大堡礁的經濟和品牌價值進行評估,結果顯示,大堡礁的經濟價值爲560億澳元,超過12座悉尼歌劇院。

針對大堡礁白化現象,聯合國教科文組織已建議將其列爲瀕危世界遺產,並呼籲有關國家和部門採取更多舉措遏制這一趨勢。比如,澳大利亞已經着手在一些脆弱地帶嚴格控制捕魚活動、管控污染排放行爲。同時,各高校及研究機構也紛紛加緊科研攻關,從珊瑚和藻類的共生關係着手拯救珊瑚礁。

目前關注度較高的一項技術名爲“定向進化”。澳大利亞大堡礁基金會利用該技術培養出蟲黃藻等微藻。在長達4年的時間中,這些微藻逐步適應了越來越高的溫度,降低了自身被珊瑚“驅逐”的可能性。

研究人員還從健康的珊瑚礁中收集多餘的生殖細胞,建立起海上“託兒所”,一邊培養珊瑚幼蟲,一邊將相關藻類放入其中。由於藻類被引入幼蟲中的時間遠遠早於在自然界中的時間,因而雙方可以更好且更早建立起共生關係,從而更好地生存。

另一個重要研究方向是基於珊瑚本身展開的。目前,研究人員正在從世界各地尋找對海水升溫具有更高適應性的珊瑚品種。比如,位於非洲東北部和阿拉伯半島之間的紅海,以高水溫和高含鹽量著稱,其海面平均水溫在21攝氏度至28攝氏度之間。一般情況下,在海水溫度達到30攝氏度時,珊瑚就容易出現白化現象。不過,科學家們確認,紅海北部特有的400多種珊瑚,可以長期在32攝氏度甚至水溫更高的海水中生存,並且保持健康。

此外,還有一些機構正在嘗試通過基因改良等方式培育超級耐熱品種。截至2023年8月,澳大利亞海洋科學研究所的研究人員已培育出超300萬個改良珊瑚受精卵,並將其放置在國家海洋模擬器(SeaSim)中“養育”,以待未來在海洋中“播種”。

然而,此種方法卻面臨一個大問題——“供不應求”。根據德國馬克斯·普朗克海洋微生物學研究所測算,如果全球平均氣溫較工業化前水平升高1.5攝氏度,預計70%至90%的珊瑚礁會消失;如果在2050年前上升2攝氏度,世界上絕大部分珊瑚礁都將死亡。但是,“當前全球每年‘生產’的珊瑚面積仍小於10個標準足球場。僅從大堡礁修復工作進展來看,現有的珊瑚幼蟲遠遠不夠。”澳大利亞海洋科學研究所修復項目成員Cedric Robillot表示。

截至目前,雖然厄爾尼諾現象在太平洋東部赤道海域繼續減弱,但全球海面平均溫度總體仍然“異常偏高”。今年4月,北緯60度至南緯60度的海洋表面平均溫度已經高達創紀錄的21.04攝氏度。就此,Cedric Robillot擔憂地表示,無論是珊瑚自身進化速度還是人類研發推進速度,都難以跟上全球氣溫變化的腳步,“我們可能需要投入更多人力物力,‘買一些時間’”。 (本文來源:經濟日報 作者:楊嘯林)