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他致力于恢复海底“热带雨林”,计划种植百万株珊瑚

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他致力于恢复海底“热带雨林”,计划种植百万株珊瑚

珊瑚礁是海洋中的“热带雨林”,为各种海洋生物提供了理想的栖息地,是世界上极为独特且重要的生态系统之一。不过,在全球气候变化、敌害生物暴发、人类活动干扰等影响下,全球范围内的珊瑚礁正在衰退。

海南南海热带海洋研究所所长陈宏,与三亚海底的珊瑚打了30年交道。他带领团队,在中国开展了最早的珊瑚繁殖和石珊瑚规模化繁殖。他还立下了一个宏伟目标:要亲手在三亚的海底种下100万株珊瑚。

陈宏在海底观察珊瑚生长状况。受访者供图

“海石花”以前用来盖房子

1987年10月,陈宏赴中国科学院南海海洋研究所位于三亚的工作站,从事珍珠贝的研究工作。他所在的南海热带海洋生物实验站正位于三亚的鹿回头山脚下,靠近广袤的大海,潮水退后,满岸都是成堆的活珊瑚。

当时,珊瑚还不属于我国的保护物种。没有法律的牵制,人们对珊瑚缺乏保护意识。实际上,当地的渔民还不知道什么是“珊瑚”,只清楚海底有一种会开花的石头,把它叫成“海石花”或“海花”。上世纪90年代,海南各地的地方志里找不到“珊瑚”二字,介绍本地特产时,书中出现的也是“海石花”。

三亚的西岛,以及南边一些沿海的小渔村,至今还保留着用珊瑚砌成的院墙。早期,在当地渔民的意识里,“海石花”是盖房子不可或缺的原材料。一些渔民还会把珊瑚烧成石灰用来抹墙,或者把它作为吃槟榔的拌料。

“当地人喜欢吃槟榔,他们喜欢在槟榔里放些可食用的石灰。相比贝类而言,珊瑚烧的石灰最白,质量也最好。所以那些掺着珊瑚石灰的槟榔卖得也贵。”陈宏说,还有渔民种植麒麟菜,他们会把海底的珊瑚先捞起来,把菜苗绑上去,再放进海水里种。

长久以来,不少人以为珊瑚是植物。但珊瑚是由珊瑚虫组成的,珊瑚虫是最古老的海洋生物之一。数以万计的珊瑚虫通过共肉组织相连,石珊瑚的珊瑚虫通过分泌碳酸钙构成了骨骼,大量的珊瑚骨骼相互连接变成了珊瑚礁。

没有了珊瑚,许多海底就成了陆地一样的沙漠。陈宏介绍,全世界的珊瑚礁面积约占世界海洋面积的0.2%,海洋里25%的生物都生活在珊瑚礁中。石珊瑚的生长依赖虫黄藻,虫黄藻可以将光合作用的产物提供给珊瑚,珊瑚则将二氧化碳、氮、磷等代谢废物提供给虫黄藻作为养分。

因此,珊瑚礁给海洋生物提供了栖息、避难、繁衍等场所。在学术界,研究者把珊瑚礁比喻成“海洋中的热带雨林”。研究数据显示,目前地球上有记录的石珊瑚约1000多种。不过,有研究分析,在过去50年,全世界50%的热带珊瑚礁已经消失了。

我国珊瑚礁主要分布在华南大陆沿岸、台湾岛和海南岛沿岸以及南海的东沙群岛、西沙群岛、中沙群岛和南沙群岛。珊瑚礁是一种重要的国土资源。例如,我国南海诸岛绝大部分都是珊瑚岛礁。

一些人类活动给珊瑚退化埋下了祸根。但显而易见的是,全球变暖等因素也威胁着珊瑚的生存。

陈宏说,许多珊瑚礁的生态系统一旦被破坏,要想再靠自然修复,是极其困难的。在海南的这片海域,历史上曾有很多漂亮的珊瑚,但如今都看不到了。“随着环境的变化,有些地方的珊瑚确实是没有了,但有些地方的珊瑚还能通过修复的手段,重新长出来。”

陈宏(左)穿戴水母服和潜水装备准备下水。受访者供图

在海里种珊瑚

早期,研究人员还不能解释珊瑚为何死去,珊瑚群落各自的演化规律、珊瑚礁修复保护技术等难题,也等着他们一步步解开。

陈宏种下第一株人工培育的珊瑚是在1988年。不过,当时种的量少,种植规模范围也小,直到2000年总共不到1000株。单一且不太成熟的人工繁育技术,只能让他和团队反复摸索。

历经多年实践,他们最终利用珊瑚既能有性繁殖又能无性繁殖的特性,弄清了珊瑚繁殖的基本规律,并通过苗床辅育的方式,研究出了多种珊瑚人工繁育技术。

2003年,陈宏成立了海南南海热带海洋研究所,决定对珊瑚进行系统性研究。“我记得很清楚,这一年培育珊瑚的消息传出去后,台湾地区的一些企业家跑到海南来找我,问我到底是怎么做的,他们说自己都是在鱼缸里种,没有直接在海里搞过培育。”

海水里培育珊瑚,难度不小。在海南,长得高的椰子树不怕台风吹,而矮小的芭蕉树,大风一吹就断。陈宏用这个比喻来解释,种植珊瑚和种树一样,不同品种对于环境的抗逆性表现不同。有些珊瑚喜欢离浪近,有的珊瑚则要“躲”着浪。

物种的选择也很重要,一些珊瑚苗种耐热,一些则不耐热。所以,针对不同品种珊瑚的培育,都要考虑所在水域的条件情况,因地制宜。

2010年,陈宏与团队用金字塔型中型混凝土人工珊瑚礁礁体作为载体,移植珊瑚苗。珊瑚苗与礁体牢固结合后,成为了我国第一个立体型的人工珊瑚礁。

有时,陈宏要用到珊瑚苗床——类似于植物嫁接,珊瑚苗在苗床上固定好后,再被放进海底。这只是众多培养方式中的一种。海南南海热带海洋研究所发布的报告显示,随着大量实践的开展和经验积累,目前我国珊瑚繁殖及移植技术主要有四类。

根据珊瑚苗种大小分类,有珊瑚断肢法、珊瑚单水螅体法、珊瑚组织块繁殖法、出芽繁殖法等;根据珊瑚移植方法分类,有珊瑚原位移植法、苗床移植法、混凝体支架移植法、水下机器人移植法等;根据珊瑚繁殖方法分类,有有性繁殖技术和无性繁殖技术;根据珊瑚苗种来源分类,又可分为人工苗移植法和野生苗移植法,全人工育苗法与半人工采苗法,以及垂帘促附法等。

“不同的珊瑚移植方法,所需要的材料、方法、设备等差别很大。”陈宏说。

陈宏把珊瑚固定在珊瑚礁上。受访者供图

监测珊瑚礁,险些丧命东锣岛

2022年6月1日上午,两艘一大一小的玻璃钢船从三亚市崖城镇梅联村的港口驶向东锣岛。船上陈宏一行人,要前往岛屿的东侧监测珊瑚礁的分布生长状况,为建立珊瑚种质库的野外库选址。

出海时风平浪静,船驶入岛屿东南方向,风浪骤起。一小时后,岸上退潮,岛侧悬崖处的浪势却依旧凶猛。当时,陈宏穿戴水母服及潜水设备与随行人员从岛东侧下水。下水时是平潮,他们从深处向岸边潜,随后调查发现了4米以浅(地表以下4米)处有一片珊瑚礁。

“这片区域的珊瑚礁3至4米以软珊瑚为主,3米以浅以石珊瑚为主,更深的地方就是柳珊瑚了。总体而言,珊瑚生长良好。”陈宏回忆,他们一边潜水,一边拍摄海底珊瑚的生长状态,并慢慢从第一断面回潜,预估着到了船边,就开始上浮。

不太顺利的是,潜在海底的陈宏被退潮流冲到了岛的南侧。露出水面时,他发现自己已经远离了停泊的母船。船在远方,他极力地呼喊和挥手,但得不到回复。船员发现了陈宏,也朝着他挥手呼喊,可距离太远,陈宏看不清也听不到。

已经提前返回的一名水下摄影师告诉船上人员:水流湍急,自己费很大劲才出了水。陈宏老师年纪大了,体力不支,可能被冲走了。船员焦急万分,船老板是当地梅联村的村民,随后他开着小船上前营救。

海流不断把陈宏推向远处,如果漂离东锣岛,被找到救援的可能性就更小。没有见到船上及时回应的陈宏打算先到岸边自救,便重新下潜,向岸边游去。

不料岸边浪很大,又是悬崖峭壁,非常滑,在全身穿戴潜水装备的情况下,陈宏根本无法上岸,巨大的涌浪冲击悬崖,浪花四溅。浪中的陈宏反复被推起又跌下。“幸亏穿了BCD(浮力补偿背心),可充气上浮,才没有被淹死。”陈宏说。

之后,陈宏找到一处礁石,它由两个大小不一的礁石组成,靠海一侧礁石大,近岸一侧礁石小,礁石间有细缝,人上去后不会落下。他寻思若利用两块礁石的高差,爬上小礁石,就不会被浪打下。他丢弃身上的铅带减轻负重,依靠涌浪的多次推升,最终爬上了小礁石。

陈宏费劲地卸下潜水装备,双手和双膝被牡蛎及岩石划伤多处,水母服也有破损。经过休息,体力逐渐恢复的陈宏把潜水装备从低礁石移到高礁石处,最终,船员通过无人机找到了陈宏。

重新穿上潜水装备下水,陈宏抓住了施救的绳索,向救援小船游去,船员合力将陈宏救了上来。

回家后的陈宏,浑身像散了架。“这是我搞珊瑚研究中最近的一次遇险,之前也发生过多次,每次都是侥幸逃生。若谈成功的经验,我感觉镇定、沉着和技能是最主要的因素。”他说。

“百万珊瑚计划”有望尽快实现

2013年,陈宏有了“百万珊瑚计划”的想法。他想在海南岛的主要岛礁种下100万株人工繁殖的珊瑚苗,建一个海底花园。

受早些年间大西北通过育林进行治沙防沙的启发,陈宏套用了类似的概念,想要通过种植珊瑚,打造海底热带雨林。如今,陈宏和团队已经离100万株的目标越来越近。

“实际上,种植在海底的珊瑚,也像树苗和花一样,一直在繁衍生长。所以,珊瑚总数其实早已超过了100万株。不过,我们还是希望这100万株珊瑚是我们亲手种下去的,能在世界上起到一个示范作用。”陈宏说,目前,这些珊瑚长势正盛,已经很难分辨到底是野生的还是人工培育的。

各地种植珊瑚的颜色也不同。水清水浅的地方,紫外线强,珊瑚自身会产生荧光蛋白吸收紫外线,抵御一部分伤害,所以能发出荧光的珊瑚,色泽更好看。在水深水浊的地方,珊瑚的颜色一般以褐色为主。

前两年,陈宏还建立了全国首个珊瑚种质基因库。基因库主要分为野外库、室内库和标本库,种质资源侧重以活体保存为主,标本保存为辅。自2013年以来,从西沙到海南岛已培育了百余种珊瑚物种,有力推动了珊瑚礁的保护和海洋生态的建设。

在他看来,珊瑚种质基因库意义重大。它是珊瑚种群的诺亚方舟,也为一系列科学研究可持续利用提供珍贵的种质资源。

随着项目调查的开展,长期以来,陈宏先后就南海珊瑚白化的主要机理、珊瑚规模化培育、完成生态修复三大学术难题进行研究。这期间,海南省出台了《海南省珊瑚礁和砗磲保护规定》,要求全省禁止采挖珊瑚礁和以爆破、钻孔、施用有毒物质、电击等方式破坏珊瑚礁。

2021年,调整过后的《国家重点保护野生动物名录》显示,石珊瑚目下的所有种类都被列为国家二级保护野生动物。

前不久,在三亚创新发展主题展上,陈宏把自己培育好的珊瑚带上了展台。为保证此次参展的珊瑚礁动物拥有适宜的生存环境,工作人员还对珊瑚展柜里的海水盐度进行了特殊调节。

不少人把陈宏称为“珊瑚爸爸”,他对这些亲手培育出来的“珊瑚宝宝”倍感珍惜。

珊瑚衰退是个不争的事实。但陈宏也并未过于担忧。随着技术的进步,他期待一个系统性的珊瑚生态修复示范标本能早些出现,并告诉大家,自然修复要靠时间,但人工修复可以让珊瑚重新繁盛。

如今,他的注意力仍主要放在“百万珊瑚计划”上。明年,这一计划将迎来10周年,他希望在政府和社会的支持下,能实现我国有史以来最大规模的一次珊瑚礁生态修复活动。

新京报记者 张建林

编辑 白爽 校对 吴兴发

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