南苏拉威西岛的珊瑚礁是世界上最多样化、色彩最丰富、最具活力的珊瑚礁之一。至少,它们曾经是这样,直到20世纪90年代,它们因炸药捕鱼而大量死亡。

研究人员发现仅四年后恢复的珊瑚礁就可以像健康珊瑚礁一样生长

作为印度尼西亚和英国珊瑚礁生态学家团队的一员,我们研究邦托苏阿岛(位于苏拉威西岛南部的印度尼西亚小岛)周围的珊瑚礁。三十年过去了,曾经大片繁盛的珊瑚现在已经退化,仍然没有色彩、鱼类和其他海洋生物。死亡珊瑚的破碎骨架在海底滚动,压碎并杀死任何试图定居的新珊瑚幼虫,并阻止珊瑚礁自然恢复。

在世界许多地方,这样的损害可以说是无法弥补的。但在邦托苏阿岛,情况却有所不同。正如我们发表在《当代生物学》上的新研究所概述的那样,火星珊瑚恢复计划的努力已经恢复了珊瑚和重要的生态系统功能。我们发现,在短短四年内,恢复的珊瑚礁的生长速度与附近健康的珊瑚礁相同。

火星珊瑚恢复计划是世界上最大的恢复项目之一,已与当地社区合作十多年。健康的珊瑚碎片附着在被称为“珊瑚星”的六角形、覆盖沙子的钢框架上。这些珊瑚星安装在受损的珊瑚礁上,稳定松散的碎石,支持新珊瑚的生长,并为珊瑚礁动物提供栖息地。

早日康复

移植的珊瑚生长得非常快。一年之内,碎片就发展成了真正的殖民地。两年后,他们与邻居联结了树枝。仅仅四年后,它们就完全长满了珊瑚礁星状结构,修复地点几乎与附近健康的珊瑚礁区分开来。

许多珊瑚的共同生长产生了复杂的石灰石(碳酸钙)框架。这为海洋生物提供了栖息地,并通过吸收高达97%的沿海波浪能来保护附近的海岸线免受风暴破坏。

我们通过计算其碳酸盐预算来测量珊瑚礁框架的整体增长。这就是石灰石生产(通过钙化珊瑚和珊瑚藻)和侵蚀(例如,通过吃海胆和鱼类)之间的平衡。健康的珊瑚礁每年每平方米产生高达20公斤的珊瑚礁结构,而退化的珊瑚礁则随着侵蚀超过石灰石产量而缩小而不是增长。因此,珊瑚礁的整体生长可以表明珊瑚礁的健康状况。

在邦托苏阿岛,我们的调查数据显示,在恢复后的几年里,珊瑚覆盖率、珊瑚群大小和碳酸盐生产率增加了两倍。四年内,恢复的珊瑚礁以与健康珊瑚礁相同的速度生长,从而提供了同样重要的生态系统功能。

这一成功令人鼓舞,但挑战仍然存在。用于建造这些修复的珊瑚礁的珊瑚主要是修复团队选择的分支珊瑚类型,因为它们更容易附着在珊瑚礁星上。这意味着恢复的珊瑚礁的珊瑚类型多样性低于健康的珊瑚礁,健康的珊瑚礁拥有丰富的巨石状珊瑚、结壳珊瑚以及分支珊瑚。

这些结构差异可能会影响栖息在珊瑚礁中的海洋生物物种。众所周知,分支珊瑚对白化也非常敏感,当水温升高对珊瑚造成压力并使它们变白时就会发生白化。因此,构成珊瑚礁生态系统的珊瑚类型的差异可能会影响珊瑚礁在未来热浪中的生存能力。

变暖的世界

海洋热浪变得越来越频繁和严重,对全世界的珊瑚礁和恢复工作构成巨大威胁。最近,当佛罗里达群岛的水温飙升时,成千上万的珊瑚苗圃不得不被拯救。

珊瑚礁恢复战略必须包括海水变暖计划。在某些情况下,可以优先考虑移植珊瑚在不久的将来不太可能遇到致命情况的地区。在其他情况下,项目可以通过辅助进化来增强珊瑚的耐热性。

有一些证据表明珊瑚的耐热性也可以自然增强。珊瑚的适应能力能否跟上海洋变暖的步伐,将取决于全球减少碳排放的行动。

任何珊瑚礁恢复项目的结果将取决于环境条件、天然珊瑚幼虫供应、恢复技术以及维护项目所投入的努力。这个印度尼西亚项目表明,只要条件合适、努力到位,成功是可能的。希望这能够激励全球进一步努力恢复珊瑚礁的功能并重建珊瑚礁能够繁衍生息的气候。