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Jan. 24 2015

搶救珊瑚礁

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  • 搶救珊瑚礁

氣候變遷的速度加快,是否會撼動科學家為拯救珊瑚礁所做的努力?

美國本土外海唯一的堤礁沿著佛羅里達州沿海延伸300海里,不但保護著海岸,也帶來每年數十億美元的觀光收入。
Photograph by Spencer Millsap, National Geographic

在一個12月的清晨,邁阿密大學海洋生物學者Chris Langdon穿上防寒衣,從船上落入基拉哥(Key Largo)近海的海水中,察看佛羅里達州衰弱的珊瑚礁。他活生生的「研究室」位在海面15英尺之下,面積有數座美式足球場那麼大。去年夏天的一次大規模漂白現象讓這裡大半的珊瑚都白化了。

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水溫升高或降低時都會發生漂白現象。即使只是一點細微的變化都能引發白化。這種現象引發的結果很劇烈,通常也無法挽回。珊瑚蟲會將牠們的食物來源排出,也就是在珊瑚中生長、並且形成其鮮豔色彩的藻類。沒有了食物,珊瑚就會變成白色,以死作終。

Langdon的清晨潛水是他持續不斷的研究工作中的一環;他藉這項研究來了解氣候變遷對海洋的影響,例如海溫上升及海洋酸化。他把重心放在珊瑚礁上,是因為珊瑚礁在餵飽全世界人口的議題上扮演了至關重要的角色。

珊瑚礁也被稱為海中的雨林,只占洋底面積的千分之一,但是全世界的魚類中有四分之一以珊瑚礁為棲地。由於世界非常依賴海洋來提供食物與天然資源,所以Langdon想要了解海洋生物如何因應變動中的環境。

「在跟人討論氣候變遷時,他們會先否定它的存在,」他說。「你一旦說服了他們,大部分人就會突然直接跳入失敗主義。他們從否認到陷入失敗主義的過程中,都沒有停下來嘗試解決問題。人類天生就是解決問題的能手。現況看來很險峻,但是未來並非只能就這樣下去。我的問題是,珊瑚的未來有什麼可能性?」

任教於邁阿密大學「羅森陶海洋及大氣科學院」的Chris Langdon注視著水箱裡的珊瑚。他正在監測這些珊瑚,以了解珊瑚在各種酸鹼值及溫度的水中復原的情形。
Photograph by Spencer Millsap, National Geographic

珊瑚礁是由數百萬隻微小的珊瑚蟲聚集而成的群落所增生形成的,這種動物的組織內有「蟲黃藻」(zooxanthellae)寄生,這是一種與海藻相似的生物。珊瑚和蟲黃藻彼此相互依賴。珊瑚為蟲黃藻提供安全的居所;蟲黃藻則為珊瑚提供不可或缺的養分。

珊瑚礁存在於熱帶水域。最大的珊瑚礁是在澳洲昆士蘭海岸外綿延超過1200英里的大堡礁佛羅里達州的珊瑚礁是美國本土唯一的堤礁,與大堡礁相較之下並不算大,但是對地方經濟影響甚鉅。它的範圍有300海里,從棕櫚灘北方延伸到基威斯特南方的海龜群島,每年帶來大約63億美元的觀光收入。

過去40年來,與珊瑚礁有關的新聞大體而言都很是壞消息。農業逕流、過漁、海岸開發以及觀光客的過度使用,已經傷害到棲地並危及珊瑚的生存能力。

高中學生與珊瑚復育基金會的工作人員一起工作,從一處近海培養場挑選鹿角珊瑚,打算放置在佛州伊斯拉摩拉達附近的岩礁上。
Photograph by Spencer Millsap, National Geographic

根據美國環保署的資料,因為氣候變遷的關係,海面溫度在過去30年間的增高幅度比1880年代開始有記錄至今的任何時期都還要大。二氧化碳在大氣中累積時,占地表面積70%的海洋會如海綿般將其吸收。進入海中後,二氧化碳會與水起化學作用,導致海洋酸度上升,並且威脅到珊瑚及牡蠣等海洋生物生成外殼與骨骼的能力。

為了挽救這些劣化現象所做的努力獲得了些許成功。百慕達周圍的珊瑚礁在政府於1990年開始禁捕鸚哥魚之後便逐漸復原;鸚哥魚能為珊瑚礁提供重要的支持,因為牠們專吃可能會因為長得太過茂盛而導致珊瑚窒息的藻類及海草。由保育人士Ken Nedimyer創立的非營利組織「珊瑚復育基金會」(Coral Restoration Foundation)則在培養場中培育珊瑚,再將其移植到佛羅里達州的珊瑚礁上。

然而氣候變遷的速度愈來愈快,可能會撼動為減輕傷害所做的努力。Langdon表示,現在海洋暖化與酸化的速度是有史以來最快的。


珊瑚復育基金會的保育人士Ken Nedimeyer與邁阿密大學生物海洋學者Chris Langdon保護佛羅里達州珊瑚礁的工作情形。

 

這對珊瑚而言是大麻煩,因為珊瑚通常需要15年的時間才能達到性成熟,而且一年只繁殖一次。根據美國國家海洋與大氣總署(NOAA)的一項研究,2005年時,加勒比海的珊瑚有半數在一次由海水暖化所導致的大規模漂白現象中死亡。隨著海溫不斷升高,這種事件只會更常發生。Langdon說,到了本世紀末,海洋的酸度可能會增加達250%之多。「我們猜測珊瑚礁適應氣候變遷的速度在所有物種中會是屬於比較慢的。這也是我們擔憂珊瑚礁無法跟上氣候變遷腳步的原因。」

Erica Towle協助Langdon監測珊瑚水箱。
Photograph by Spencer Millsap, National Geographic

Langdon在12月的這次潛水行動有幾位研究生陪同,他們以號碼牌為珊瑚做記號以利監測,並且採下了小塊樣本來研究。回到邁阿密的研究室後,珊瑚樣本被置於溫度不同的水箱中,研究人員會餵食牠們、每週為牠們秤重並加以監測,看是否有復原的跡象。

珊瑚礁消失會帶來極為嚴重的後果。珊瑚礁僅占洋底面積的千分之一,但是全世界的魚類中有四分之一以珊瑚礁為棲地。
Photograph by Spencer Millsap, National Geographic

這個冬季,Langdon與博士生Erica Towle將會發表新發現,指出儘管海洋持續酸化,有一些珊瑚礁仍能適應變化、存活下來並繼續生長——只要珊瑚蟲還能進食就可以。以前的研究者主要是研究生活在珊瑚蟲體內的蟲黃藻;Langdon與Towle則將重心放在珊瑚蟲本身。

「我們發現一種極度瀕危的珊瑚有復原跡象,」Towle說。「只要處在天然食物充沛的環境中,這種珊瑚就有一絲絲繼續生長的希望。」在海水暖化即將引發災難性變化的前提下,這件事聽起來也許意義並不大,但它對當前的復育工作卻可能有重大的啟示。例如,珊瑚培育場可以設置在珊瑚蟲食物較多的區域。這樣可以幫助珊瑚更快長到性成熟的體型。

Langdon將自己的努力比喻成為意外事故的傷患進行急救。「你能不能維持住傷患的生命,直到救護車抵達?」他說。「我們的努力有很大一部分是要在像二氧化碳濃度這種大問題解決之前,先爭取時間。我們可以創造改變。這沒那麼困難。」

 

撰文:Laura Parker
編譯:向淑容

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