您一直想了解的有关珊瑚礁恢复的知识

January 11, 2017 对于珊瑚来说，情况看起来不太好。由于只剩下一些真正健康的珊瑚礁，而且预测也没有任何好转，许多珊瑚礁可能很难活到下个世纪。采取行动的呼声可能已经很刺耳，那么我们能做些什么来应对珊瑚礁的衰退呢？ 我们中的许多人都见过状况不佳的珊瑚礁：遭到破坏、白化、污染、锚损坏、专性鱼类数量减少或藻类过度生长。我们知道气候变化，特别是海水温度升高（IPCC： 对珊瑚礁的影响），以及人为造成的压力，例如 不可持续的捕捞和 污染< /a>，正在给珊瑚带来困难。 3 第三次全球白化事件以惊人的规模消灭了珊瑚。例如， 大堡礁遭受了有史以来最严重的珊瑚损失。到目前为止，我们应对气候变化、过度捕捞、污染和其他威胁的努力甚至未能减缓珊瑚礁的衰退。近年来，积极珊瑚修复作为珊瑚礁管理的额外工具的潜力日益受到关注；科学家、海洋保护区管理者和当地利益相关者以及媒体。但我们真的可以用珊瑚“重新种植”受损的珊瑚礁吗？如果可以，如何实现以及规模如何？ 今天的珊瑚礁恢复 和所有动物一样，珊瑚需要生长和繁殖，受损的珊瑚礁只有这样才能恢复。珊瑚有两种繁殖方式，一种是当珊瑚群的碎片再次生长时进行无性繁殖，另一种是通过产卵和精子或释放幼虫进行有性繁殖。一些珊瑚礁不再具有自行恢复的能力。珊瑚礁恢复是移植珊瑚以“重新造林”荒凉珊瑚礁的过程。这听起来可能很简单，但事实并非如此。尽管已经发展了大量的知识和实践，但实际的珊瑚礁恢复在实践和科学研究方面仍处于起步阶段。一种常见的做法称为无性珊瑚恢复，即利用珊瑚的无性繁殖能力。您可以通过折断碎片从供体菌落中获得碎片，通常不超过菌落的 20%。所得片段是供体集落的克隆。有时您可以使用已经折断的碎片，例如当分枝珊瑚被风暴折断时。然后，您通常会将碎片保存在不同类型的苗圃中几个月。在此期间，碎片会愈合、生长并得到很好的照顾。最后，使用水下胶水、扎带或钉子将幼珊瑚移植到珊瑚礁或其他地方，以提供初步附着力。如果成功，珊瑚移植最终将覆盖周围的基质并自行附着在珊瑚礁上。 “使用无性繁殖的碎片进行珊瑚修复的好处是当地社区可以做到。在太平洋和印度洋的许多地方已经有小型当地社区团体在进行珊瑚移植。如果做得正确，它会非常有用。问题是，世界上很少有地方可以证明这一努力产生了长期的生态影响。一个积极的例子是 自然塞舌尔 Cousin Island。但是，如果你看一下许多此类珊瑚恢复工作，最初它们看起来很好，即使在一两年后也是如此，但太多了纽卡斯尔大学 (Newcastle University) 的阿拉斯代尔·爱德华兹 (Alasdair Edwards) 教授在珊瑚礁研究领域工作了近 40 年，并带头倡导“水下可持续发展”项目，他说道： //www.secore.org/site/our-work/detail/sustainable-under-water.31.html" target="_blank">回复 ef 康复手册——管理者汇编。他最近成为 SECORE 科学委员会的成员。 为什么这些方法很少成功？该方法本身似乎并不太难实现。 “无性恢复的最大危险是人类正在做出生态决定并绕过自然选择。你假设这个珊瑚群落或某个珊瑚群落很好地适应了移植地点的环境。你认为它们应该如此，然而，你不知道当然。即使你使用大量基因不同的个体来维持遗传多样性，这些碎片也不会像任何定居在珊瑚礁上的性新兵那样，在该地点经历最初的严格选择阶段，”阿拉斯代尔解释道。 。因此，人们应该记住，对于小珊瑚新兵来说，生活是艰难的。在野外，只有大约 1% 的动物能够在生命的最初几个月内存活下来！ 斐济群岛有一个简单的例子，说明了当地适应对于恢复的重要性。在莫图里基群岛，礁滩上的珊瑚在 2000 年和 2002 年的白化事件后死亡。当地社区对此表示担忧，希望重新种植它们。不幸的是，礁滩上没有留下可以破碎并用于修复工作的珊瑚。所以他们不得不从其他地方把它们带走；来自更深的珊瑚礁地点，因此来自珊瑚不适应礁滩生活的不同环境。首先，移植到外面的珊瑚碎片表现得很好，但当温暖的季节开始时，礁滩上所有移植的珊瑚都白化并死亡。 为什么保持遗传多样性很重要？ 遗传多样性意味着群体内具有不同种类的基因组合，即所谓的基因型。保持遗传多样性有重要的原因：多样化的群体更有可能在疾病爆发或其他压力下生存下来，因为某些基因型可能比其他基因型更具抵抗力并且可能生存下来。每当一个种群进行有性繁殖时，就会通过重组产生一批新的基因型——可以说是通过重新洗牌基因包。遗传多样性是自然选择发挥作用的先决条件。这并不一定意味着你不能通过无性珊瑚恢复方法来维持遗传多样性。研究表明，如果您从某个珊瑚礁地点收集 30-35 个遗传上不同的珊瑚物种菌落的碎片，它们将代表该地点该物种 90-95% 以上的遗传多样性。在修复工作期间，您需要确保在任何移植工作中都代表不同的基因型。一旦你的珊瑚开始有性繁殖，你的新一代珊瑚将拥有你想要的所有遗传多样性——但仅限于此。 环境教育 无性珊瑚恢复具有作为提高认识的工具的巨大潜力；不仅在当地社区和利益相关者之间，而且在来访的浮潜者和潜水员之间。 潜水时保持浮力 并且不留下痕迹（ 已完成的工作< /a> 由艾库玛尔探险队 (Expedition Akumal) 提供：他们使用已经破碎的鹿角珊瑚小碎片进行修复，提高潜水员的意识是他们努力的一部分。 性恢复 另一种生产用于修复的珊瑚的方法是 有性珊瑚修复：经过研究和它由 SECORE 和合作伙伴在过去十年中进一步开发，利用了珊瑚的有性繁殖。简而言之， 您收集珊瑚配子——卵子和精子——无论是在野外还是在来自您为此目的带到实验室设施的珊瑚。一旦你有了配子，你就可以让它们受精并培育正在发育的珊瑚幼虫。当幼虫准备好并有能力定居时，您为它们提供合适的定居基质并等待它们定居。理想情况下，让它们在珊瑚礁的中层水苗圃中生长到一定大小，这个过程可能需要几周到几个月的时间，然后才能将它们移植到珊瑚礁上。 “自然定居的珊瑚最初是微小的单个珊瑚虫，直径约为一毫米。当它们达到移植珊瑚碎片的大小时，它们已经在珊瑚礁环境中经历了很长一段时间，可能是几年”，阿拉斯代尔解释道。对于那些死去的人来说：至少没有珊瑚因为获得它们而受到伤害。 与无性繁殖相比，使用有性繁殖方式有两个很大的区别：每一个小珊瑚在基因上都是独一无二的，并且你必须从一开始就培育珊瑚。 无性行为与有性行为 “这两种技术都有其优点和缺点”，James Guest 博士反映。詹姆斯是东南亚的珊瑚繁殖和恢复专家，对研究珊瑚礁的恢复力特别感兴趣。 James 目前在 夏威夷海洋生物学研究所工作，并且是 SECORE 科学委员会成员自 2012 年以来。“小规模无性繁殖的成本较低，并且只需相对较少的培训即可完成。通过有性繁殖，你会发生性重组，并得到很多很多的婴儿；在一次产卵事件中，你可能会得到一百万个珊瑚——产生一百万个碎片将是一个相当大的挑战。我们需要准备好采用这两种方法，或两者​​的组合。就像当珊瑚群相距很远时，你可以使用碎片来创建亲鱼。你还可以跟踪谁“它们的父母要保持遗传多样性。当您的亲鱼产卵时，您可以获得有性繁殖的后代。使用无性繁殖可以快速获得一些结果，然后通过有性繁殖获得一些长期结果。” 携手并进 如何结合这两种技术的一个很好的例子是库拉索岛濒临灭绝的鹿角珊瑚正在进行的研究和恢复工作：鹿角珊瑚（Acropora cervicornis）往往具有相当脆弱的分支，并通过无性繁殖形成相对较大的“灌木丛”；例如，当风暴将这些珊瑚分解时。由于今天的稀缺性，这些斑块相隔太远，无法收集基因不同的亲本的卵，这些亲本能够在一次产卵事件中受精——具有相同基因型的珊瑚不会互相受精。因此，到目前为止，SECORE 和长期合作伙伴 Carmabi 研究站 饲养有性繁殖的鹿角珊瑚。然后，在 2015 年，库拉索珊瑚恢复基金会 ( CRFC) 由 Ocean Encounters（当地潜水学校）启动了一个无性恢复项目。它包括库拉索岛濒临灭绝的鹿角珊瑚的生长和移植。 CRFC 收集了已经破碎的鹿角珊瑚碎片，并将它们放入树形苗圃中，即所谓的“珊瑚树苗圃”。苗圃上的碎片来自不同的珊瑚礁地点，因此很可能代表不同的基因型。在苗圃上的珊瑚碎片可以用作有性繁殖亲鱼的想法的推动下，不同的群体联合起来。 2016 年 8 月珊瑚群产卵期间，碎片产卵了！一个联合潜水队收集了鹿角珊瑚配子，将它们带回实验室并使其受精。现在，新一代有性繁殖的鹿角珊瑚也在苗圃中生长。 在哪里种植珊瑚 无论使用哪种技术，选择好修复地点都至关重要。如果你发现一个珊瑚礁被毁坏了，它显然是因为某个原因或者更确切地说是几个原因而死亡的。除非您确保这些原因已被消除或至少得到控制，否则在那里开始任何恢复工作并不是一个好主意：您的新珊瑚不太可能生存。最好的机会可能发生在管理良好的地区，那里过度捕捞和污染等压力因素尽可能低，并且有食草动物。 升级——如何实现？ 直到今天，任何恢复珊瑚礁的尝试都是在相对较小的规模上进行的。考虑到珊瑚礁消失的规模，我们的努力似乎还不够。您不仅需要正确的方法或方法的组合，还需要考虑更大范围的工作。 “为了扩大规模，最好的机会可能是通过性途径”，阿拉斯代尔说。 “将珊瑚安置在某种基质上，这种基质可以很容易地放在珊瑚礁上，可以是自附着的，也可以是易于附着的，具体取决于环境。目前，最大的挑战是珊瑚的巨大死亡率。定居后的最初几个月；通常超过 95% 的人会在四个月左右的时间内死亡。”请记住，这种死亡率是自然现象，只有非常非常少的珊瑚幼虫会在野外变成成年珊瑚。 “我们在第一阶段做得很好，让配子和幼虫在圈养中存活，让它们处于良好的条件下，让它们定居下来。一次产卵事件可能会产生数百万只幼虫，”詹姆斯说。 “但在某些时候死亡率开始上升。你永远无法降低所有死亡率，但我们需要开发方法来达到几乎所有基质都至少有一个幸存珊瑚的程度。我们实际上做得很好好吧，我们在定居后获得了相当好的生存率，但如果我们能进一步改进这一点，那将真正有助于扩大规模。第二件事是，我们仍然必须让它们回到珊瑚礁上。” 到目前为止，每个带有新珊瑚的碎片或基质都需要手工移植到珊瑚礁上。对于那些不是水肺潜水员的人来说，潜水涉及相当多的后勤和设备，并且任何水下工作还受到气瓶中空气量的限制。这就是为什么在任何恢复工作中，向外种植珊瑚是成本和时间最多的部分。 为了克服这一限制，SECORE 与 加州科学院 及其他合作伙伴目前正在测试可以自动附着在珊瑚礁上的新珊瑚定居基质。它们可能并不适合所有环境，但在开始修复工作时，您通常仍然有一个带有小裂缝的珊瑚礁框架，以及类似的情况，这些基质可能会被卡住。 SECORE 和谢德水族馆等合作伙伴也在开发新设备，以在户外更大规模地饲养珊瑚幼虫；最好是在有遮蔽的码头或类似地方。它们现在正处于测试阶段——几个月后我们有望了解它们有多么有用！ 珊瑚礁还有未来吗？ 对于潜水员、珊瑚礁爱好者和环保主义者来说，这是一个最令人困扰的问题。 “有些珊瑚肯定会生存下来，”阿拉斯代尔说，“但是作为一个富有成效的生态系统的珊瑚礁是否能够在下个世纪继续存在是一个有争议的问题。最终，确保我们所知道和喜爱的富有成效和美丽的珊瑚礁的唯一方法将是生存的关键是减少温室气体排放并解决全球变暖问题。我们还必须改善对过度捕捞和沿海开发等局部压力源的管理。如果不这样做，那么珊瑚礁将成为最先消失的大型生态系统之一，给依赖它们的数亿人带来毁灭性后果。” 因此，恢复在帮助保护未来珊瑚礁方面发挥重要作用可能有两个原因：帮助保留一些健康珊瑚礁的“避难所”，同时尽可能保持生态功能。 “在某些地方，它们确实能生存得更好”，阿拉斯代尔继续说道。 “维持健康珊瑚群落的时间越长，人们解决关键问题的机会就越大。你需要一些健康的珊瑚礁，否则就没有任何传播途径。我认为所有珊瑚礁恢复努力显然都是值得的，而且是值得的。”这一切不太可能完全白费。” 没有比这更好的结束语了：继续努力，不要失去希望！ 拯救珊瑚礁。