作者:朱汉斌 来源:中国科学报 发布时间:2024/12/31 8:08:35
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修复珊瑚礁,守望“珊瑚海”

 

经过5年的持续修复,珊瑚数量得到较大增加,珊瑚个体也生长到40至60厘米。

黄晖团队成员袁涛清理珊瑚上的长棘海星。南海海洋所供图

■本报记者 朱汉斌

作为海洋生命的发动机,珊瑚礁承载着维持海底生物多样性的重要功能。然而,在气候变化与人类活动的双重影响下,珊瑚礁资源严重退化,其生物多样性与生态安全问题成为制约生态系统健康和海洋资源可持续利用的重要因素。

近年来,依托中国科学院战略性先导科技专项“南海环境变化”的“南海生态环境变化”项目,中国科学院南海海洋研究所(以下简称南海海洋所)汇聚优势力量,组成了南海珊瑚礁生态修复研究集体,聚焦远海岛礁珊瑚礁生态修复,开展技术攻关与应用示范。研究集体包括珊瑚生物学与珊瑚礁生态学团队、海洋动物遗传学与分子生物学团队、海洋生物多样性与进化生态学团队、藻类资源与生态工程团队、微生物海洋学与资源利用团队、海洋生物技术与遗传学团队、海洋生物技术与病害团队等。

面对珊瑚礁白化、生态退化等严重问题,研究集体瞄准南海珊瑚礁生态修复的重大科学问题,开展集成攻关,形成了一套适用于珊瑚礁生态系统调查与人工修复的技术体系。研究集体中的年青一代接过前辈科学家的接力棒,持续守望“珊瑚海”。他们勇于拼搏、敢于挑战,用实际行动诠释了“坚守、拼搏、协作”的珊瑚海精神。

坚守:“做别人不想做和做不了的事”

黄晖是我国第一位在海底进行珊瑚修复的女科学家。作为珊瑚生物学与珊瑚礁生态学团队负责人,2005年以来,她一直致力于研究和拯救珊瑚,如母亲般守护着珊瑚礁,实践在我国的蓝色国土上营造一片片五彩缤纷的“海底牧场”、恢复海洋渔业资源的梦想,被大家亲切地称为“珊瑚妈妈”。

1996年,黄晖从南海海洋所获得硕士学位时,珊瑚分类学研究还是冷门领域,时任南海海洋所副所长、我国珊瑚研究领域奠基人之一邹仁林正为招收弟子之事发愁。令邹仁林没想到的是,当问黄晖有没有研究珊瑚学的想法时,她竟然立刻答应了。从那以后,邹仁林就带着黄晖一点点步入珊瑚研究的殿堂。

之后,黄晖从导师肩上接过科研重担,走遍了福建、广东、广西沿海,以及海南岛、西沙群岛、中沙群岛、南沙群岛、东沙环礁等有珊瑚礁分布的中国海域,摸清我国珊瑚礁资源的“家底”,实现了“以数据说话”。

作为南海海洋所最早从事珊瑚礁生态修复研究的团队,黄晖团队几乎整年都在开展珊瑚礁的生态修复野外工作。海况好的四五月是团队最忙的时候。白天,他们进行现场调查和影像收集;晚上,他们整理数据,判读珊瑚礁状况、确定修复方案。仅2023年,黄晖团队在海南岛沿岸珊瑚礁修复区就移植珊瑚达5.8万株,修复面积约5公顷,形成多份珊瑚礁状况报告,为地方政府的生态环境保护决策提供了强有力的支撑。

这些年,黄晖取得了诸多重要科研成果,在系统调查我国珊瑚礁资源现状及分布特征的基础上,开展珊瑚礁退化机制研究,提出“人类活动对珊瑚礁的影响远大于气候变化”的观点;进行珊瑚人工繁育、珊瑚礁生态修复技术研发和应用,填补了造礁石珊瑚有性繁殖和无性移植的空白;同时积极参与珊瑚礁保护区规划、调整与升级工作,推动我国珊瑚礁的有效保护与管理。

黄晖还将珊瑚礁生态修复技术与现代化海洋牧场理念相结合,构建南海珊瑚礁修复型海洋牧场。她领导的团队获批农业农村部海洋牧场建设专家咨询委员会科技团队工作站——“南海区珊瑚礁建设工作站”。在此过程中,一批批热爱珊瑚、奔赴“珊瑚海”的年轻人成长起来。

时至今日,黄晖依然记得邹仁林的谆谆嘱咐:“要做别人不想做和做不了的事。”

“守望‘珊瑚海’,不仅是对珊瑚礁生态修复工作的形象描述,更是对南海海洋所研究集体精神的深刻诠释。”黄晖告诉《中国科学报》,南海海洋所自成立之初就把珊瑚岛礁列为工作重点,而她也梦想着为珊瑚提供一个海底繁育的人造家园。

拼搏:“一次不行就多试几次”

蔚蓝南海,沙鸥翔集,生机盎然。

对于很多人来说,海洋是浪漫的,潜水是解压的。绚丽的珊瑚、斑斓的鱼群、摇曳的海草,共同构成了一个充满神秘与科幻色彩的海底世界。而对于珊瑚礁生态修复科研团队来说,浪漫背后是严峻的挑战与无尽的探索。

每一次,黄晖团队背着近30公斤的设备,在水下一待就是一两个小时,“赶任务时一天下潜4次”。“海域气象复杂多变,会使高强度的外业调查风险重重。”团队成员、南海海洋所研究员袁涛告诉《中国科学报》,常年漂泊在海上,对身体和心理都是一种考验。

珊瑚晚上九十点产卵,在珊瑚繁殖期间,他们每天都在野外守候,直到所有种类的珊瑚均完成排卵,而每年要守候三四十天。“等待每种珊瑚繁殖,意味着我们要连续通宵工作12小时。”团队成员、南海海洋所副研究员张浴阳说。

潜水,对于科研团队来说并不是浪漫的体验,而是一项基础工作——每次下潜,他们都在为探究科学问题积累数据和经验。

黄晖深知,海洋不仅是自然资源的宝库,更是地球生态系统中不可或缺的一环。多一次下潜、多一次样本采集、多一次数据分析,就能为珊瑚生态修复事业多作一份贡献。为加快修复海洋生态环境,黄晖团队依靠人工在南海的礁石上移植并播种珊瑚,成功种植了10万平方米珊瑚,为恢复珊瑚礁生态系统作出了突出贡献。

“我们团队有非常鲜明的特点,穿着打扮一看就是下一秒可以拎着东西出海干活的,不喜欢抱怨,非常乐观,有问题就想解决办法,想到办法就去干,一次不行就多试几次。”团队成员、南海海洋所副研究员胡思敏如是说。

和黄晖团队一样,研究集体里每一支队伍都在挑战中不断前行。

每年4月到6月,南海海洋所研究员、海洋动物遗传学与分子生物学团队负责人喻子牛都要带着团队,前往三亚的中国科学院海南热带海洋生物实验站海洋生物繁育岸基实验基地,开展砗磲人工繁育和增殖放流工作。

砗磲人工繁育是细致活儿,喻子牛团队一年大部分时间都在海上漂着,或在海边的繁育基地忙碌。对喻子牛和团队来说,砗磲繁育项目是一场“等不起的试验”,在海中“种”砗磲是件“痛并快乐”的事。鉴于砗磲繁育和放流研究的迫切性,喻子牛专门学了潜水,每过几个月至半年,他和团队成员就要潜入水下查看砗磲幼贝的长势。

“一个健康的珊瑚礁生态系统中,砗磲生物量最多时可占60%左右,如果没有砗磲,一个珊瑚礁系统就不可能健康存活。”喻子牛介绍说,砗磲是一种重要的大型热带海洋贝类,具有造礁护礁功能,是南海珊瑚礁海洋生态系统的基石之一。

自2016年在国内首次成功实现砗磲人工繁育以来,喻子牛团队相继攻克了多个技术难题。8年来,该团队已在南海“种”下数十万枚砗磲幼贝,为这片南海“热带雨林”重新注入生机。

协作:“一个人不可能做这么多事情”

据统计,珊瑚礁以0.25%的海洋面积养育了至少25%的海洋生物物种,是地球上生物多样性最丰富的生态系统之一。

“珊瑚礁生态修复是一项复杂的系统工程,需要多学科、多领域的协同合作。”南海海洋所研究员、藻类资源与生态工程团队负责人龙丽娟表示,珊瑚礁生态系统修复,涉及生境构建、功能生物种群恢复、群落结构配置、次生保育,涉及能流、物流、信息流的传递等,是一项充满挑战与未知的科学探索。

龙丽娟长期从事南海生物资源挖掘、功能利用与生态工程应用研发,创新珊瑚礁生态工程理论和技术体系,创建珊瑚礁多维生态修复新模式,促进了热带海洋生态保护和修复系统化、工程化。

受地质学同事的珊瑚礁岩芯成分研究成果启发,龙丽娟团队开始关注珊瑚礁生态系统中的重要造礁生物钙化藻。“这是一类因不起眼儿而被严重忽视的生物,也是一类独特而有趣的生物,覆盖了超过50%的珊瑚礁表面积,不仅可以通过光合作用提供初级生产力,还可以诱导珊瑚、砗磲等功能生物幼体附着定生。更为重要的是,这一藻类还具有钙化作用,造礁功能非常强大,对礁体的贡献平均在50%以上。”龙丽娟说。

自2016年南海珊瑚礁生态修复研究集体组建以来,研究集体聚焦珊瑚礁生态系统修复中的关键科技难题,发挥各自专业特长,团结协作,综合环境生态学、繁殖生物学、养殖生态学、景观生态学及水下工程学等学科领域,从“基底修复/再造、功能种群恢复、群落构建、系统养护”等多个维度开展相关技术的系统攻关,形成了基础理论研究、关键技术研发到工程应用的系统性原创成果。

据介绍,研究集体首创了多维珊瑚礁生态系统修复新模式,开辟生态系统修复新方向,生态修复示范规模、造礁石珊瑚幼体规模化人工培育技术、砗磲贝规模化人工繁育技术、钙化藻规模化人工繁育技术等均达到国际领先水平,并首次在南海进行了大规模工程化示范,修复区面积达到300多亩,助力海洋生态文明建设。2019年,研究集体获得了中国科学院杰出科技成就奖和广东省科技进步奖一等奖。

“我要感谢所在的集体,我自己一个人不可能做这么多事情。这个研究集体是由一群热爱海洋、热爱珊瑚礁的科研人员组成的,大家非常努力,特别能吃苦、特别纯粹。”龙丽娟对《中国科学报》表示,面对全球性环境挑战和复杂科学难题,单打独斗难以奏效,唯有团结协作才能攻坚克难。

在浩瀚无垠的海洋面前,人类显得如此渺小。但南海珊瑚礁生态修复研究集体的坚守、拼搏、协作,正让中国的蓝海深处慢慢长出一片“海底牧场”,也展现了人类守护蓝色家园的不凡力量。

《中国科学报》(2024-12-31第1版要闻)
 
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