"通常情況下，一個氧氣罐可以使用40分鐘到一個半小時，但是當你做像'海底錘擊'這樣的艱苦工作時，你可以在20分鐘内耗盡一瓶氧氣。
中央電視台《中國國土與生态多樣性》第一集，展示了中國科學院南海海洋研究所教師張玉陽的團隊在海底"種植珊瑚"。在海底工作是困難的，甚至是危險的。但張宇陽并沒有退縮，他說："跟我一起，你不能讓這片海變成'死海'。
珊瑚礁的狀況有多糟糕？張先生的團隊為改變現狀做出了哪些努力？
世界各地5億人賴以生存的珊瑚礁正在成為白色墓地
2018年5月，夏威夷州釋出了禁止特定防曬産品的禁令，以拯救夏威夷瀕臨滅絕的珊瑚礁。
有些人可能不明白，我不隻是在擦一些防曬霜？至于呢？有必要嗎？
我想談談這項研究的結果和我個人的經曆，我希望我們能夠了解珊瑚（如果沒有特别指出，就是珊瑚）的困境，并重視對珊瑚的保護。
|面臨世紀危機的珊瑚礁
說到珊瑚礁，也許最著名的是澳洲的大堡礁。
照片和視訊顯示，大堡礁許多色彩缤紛的珊瑚礁已被改造成隻有白色骨頭的珊瑚"墓地"。
大堡礁珊瑚的原始美景（照片：https://speed.ettoday.net/news/901909）
自全球變暖以來，大堡礁近三分之二的珊瑚已經白化（圖檔：https://speed.ettoday.net/news/901909）
世界上最着名的珊瑚礁受到海平面上升的影響，在2016年和2017年經曆了一系列珊瑚白化事件。2016年，海平面上升導緻大堡礁最北部和北部超過26%和67%的珊瑚死亡。2016年，大堡礁中部和南部的珊瑚死亡率相對較低，但它們沒有逃脫，白化在2017年進一步惡化，對中部地區産生了更大的影響（ARC珊瑚礁研究卓越中心）。
ARC珊瑚礁研究卓越中心
大堡礁的珊瑚白化主要發生在2016年的北部，該國中部和南部的珊瑚白化較少（圖檔：https://www.aims.gov.au/）
2017年大堡礁珊瑚白化主要發生在與上一年相比更高的次元中間
（照片：ARC中心Exc Ellen珊瑚珊瑚研究）
紀錄片《追逐珊瑚》還直覺地描繪了大堡礁上的珊瑚白化，鳥瞰了一片即将死亡的白色、粉紅色或紫色珊瑚，電影對世界珊瑚礁大會的記錄和世界各地珊瑚礁的一份州報告揭示了白化的威脅，因為珊瑚礁面臨世界各地變暖的海水。
|為什麼海水上漲會導緻如此嚴重的白化病問題？
這從珊瑚環境開始。
珊瑚礁主要分布在北半球和南半球海水準均溫度20°C的等高線，這是由于形成的珊瑚礁對海水溫度有嚴格的要求，大多數珊瑚礁珊瑚生活在适當的水溫為18-29°C。
放大，我們可以看到珊瑚的觸手和嘴巴（照片：Vision China）
水溫過低和過高會導緻珊瑚礁珊瑚的白化和死亡。
由于造礁珊瑚依靠體内共生黃藻的光合作用來提供能量，是以大多數造礁珊瑚生活在50米深處的淺水中，但一些沒有無蟲藻類的非礁珊瑚生活在數百甚至數公裡。
正是由于黃藻和珊瑚的共生系統，珊瑚才得以生存和生長。但這個系統是脆弱的，當海水溫度比正常水準高出3-4攝氏度時，珊瑚和一對黃藻會轉過身去，讓藻類離開珊瑚，而珊瑚會因為缺乏藻類提供的能量而餓死。
除了溫度和深度之外，海水的鹽度、水中的養分含量、沉積物等因素都會影響珊瑚礁珊瑚的分布，是以形成珊瑚礁是滿足許多環境條件的，這就是為什麼如此廣闊的海洋，珊瑚礁占面積的不到0.2%。
但請看不起0.2%的海洋區域，它繁殖了四分之一的海洋物種，以及生活在其中的近三分之一的海洋魚類，也被稱為海洋的"熱帶雨林"。
海洋中的"雨林"（照片：視覺中國）
除了白化之外，珊瑚礁還不斷受到過度捕撈、污染、沿海工程破壞、海洋酸化、海平面上升、珊瑚疾病和長角海星爆發的威脅。
長角海星（照片：Vision China）
|我們珊瑚礁的悲慘狀況
讓我們以我們國家的案例為例。
中國科學院南海海洋學研究所珊瑚生物學與珊瑚礁生态學組與澳洲珊瑚礁研究中心合作，報道了半個多世紀以來中國珊瑚礁的變化。
截至2010年，由于人類活動的破壞和污染，中國廣東、廣西和海南沿海的珊瑚礁在過去30年中失去了80%的珊瑚礁珊瑚種群，而南海的珊瑚礁雖然沒有受到污染的影響，但由于過度捕撈和長角海星的爆發，其珊瑚平均覆寫率在過去10-15年中從60%下降到20%左右。
在我對珊瑚礁的研究中，我親身經曆了這種痛苦的變化。
2009年，我參加了珊瑚生物學和珊瑚礁生态組的西沙珊瑚礁調查之旅，并進行了我科學生涯的第一次潛水。
由于我從小就看到了"美麗而豐富的西沙群島"，雖然我一直在從事珊瑚礁生态方向的研究，但團隊中西沙調查（自2006年起拍攝）的照片充滿了充滿活力的珊瑚礁，是以在進入水中之前，我想象了無盡的美麗。
但是，期望越高，失望就越大。
當我看到水下隻剩下一塊死珊瑚骨頭留在珊瑚礁上，周圍沒有"魚"煙，味道不能說不舒服，無異于一根棍子。
徘徊在死寂荒涼中，看着滿眼的珊瑚骨，心中的震撼漸漸被疑惑所取代。
為什麼西沙群島的珊瑚礁在幾年内變得如此荒涼，為什麼"豐富而美麗"的西沙群島消失了？
直到航行結束時，當我們在西部沙洲的珊瑚礁上看到成群的長角海星時，我們才意識到這一切的原因是什麼。
這也是我第一次看到長角海星的爆發，以及它們像蝗災一樣破壞珊瑚礁。
2006年，西沙珊瑚礁依然繁榮，水下有各種形狀各異的珊瑚（圖檔：中國科學院南海研究所）
2009年，許多珊瑚隻有骨頭，碳酸鈣骨骼在海水和生物侵蝕下逐漸塌陷（圖檔來源：中國科學院南海研究所）
|如果珊瑚礁消失會發生什麼？
目前，全世界一半以上的珊瑚礁已經嚴重退化，但更嚴重的問題是，未來珊瑚礁退化的速度将加快。
如果人類不采取任何措施來拯救它，珊瑚礁生态系統可能會在本世紀末以目前的退化速度從地球上消失。
珊瑚礁消失對人類有什麼影響？
有人說沒有影響，最多旅遊景點很少，畢竟生活在珊瑚礁附近的人并不多。
這種觀點确實是錯誤的。
事實上，全世界有5億人依靠珊瑚礁擷取食物，從珊瑚礁獲得食物，依靠珊瑚礁漁業的家人，依靠珊瑚礁旅遊，依靠珊瑚礁保護自己的家園。沒有珊瑚礁，它們将失去工作，賺取收入，甚至難以獲得足夠的食物來生存。
在全球範圍内，珊瑚礁為人類提供了價值2.7萬億美元的服務，包括漁業、旅遊業、沿海保護、生物多樣性保護、藥物開發、教育等（https://www.iyor2018.org/about-coral-reefs/benefits-of-coral-reefs/）。
甚至珊瑚礁也與國家領土和主權密切相關，許多領海遺址都是珊瑚礁形成的島嶼，例如西部沙漠，領海基地是珊瑚礁。
如果珊瑚礁退化并失去保護島嶼的能力，珊瑚礁将因海洋侵蝕以及海浪和台風的破壞而萎縮甚至消失，進而導緻領海減少。
例如，在西沙群島，西沙群島的退化導緻魚類種群減少，因為珊瑚被用作它們的家園、産卵場或庇護所，這對有關漁民和島民的生活有直接影響。
自2010年對西沙進行年度珊瑚礁生态調查以來，我們發現，西沙當地漁民銷售的魚産品價格一直呈快速上升趨勢，部分表明漁獲量的下降導緻價格上漲。同時，在與漁民的交流中，我們也了解到漁獲量與往年相比大幅下降的消息。
一個極端的例子是西沙的小章魚。2010年，西沙小八爪魚幹價為35元/斤，小八爪魚鮮魚價格為15元/斤。但第二年小八爪魚鮮魚價格漲到30元/斤，而小八爪魚幹在市場上很少見，由于捕撈量下降，鮮魚一直供不應求，沒有多餘的剩下晾幹。到2011年，我們很少看到在西沙出售的小章魚。雖然小章魚在進入水中時偶爾會看到，但它們太小而無法維持市場。短短兩年時間裡，小章魚已經從市場上"消失"了。
漁獲量的減少不僅影響漁民的收入，還影響西沙島漁民和人口的食物構成，一旦失去土地供應支援，僅依靠現有的珊瑚礁漁獲量，就難以長期維持島上的糧食需求。
我們應該做點什麼嗎？難道是為了讓我們坐下來，看着美麗的珊瑚礁和它們創造的珊瑚礁生态從生機走向滅絕嗎？
為了修複珊瑚礁，我們正在海底"種植"
目前，全世界一半以上的珊瑚礁已經嚴重退化，但更嚴重的問題是，未來珊瑚礁退化的速度将加快。如果人類不采取任何措施來拯救它，珊瑚礁生态系統可能會在本世紀末以目前的退化速度從地球上消失。
珊瑚礁系統的存在與海洋生态和5億人的生活有關，在珊瑚礁系統消失時絕不能坐視不理。從大堡礁到西沙群島，來自世界各地的科學家正在聯手解決珊瑚危機。
我們能幫助恢複珊瑚礁嗎？是的。
我們如何幫助珊瑚礁恢複？保護和手動維修。
随着珊瑚礁生态系統退化的惡化，科學家和海洋保護主義者正在積極尋求幫助珊瑚礁恢複的方法和技術。
目前的方法主要分為兩大類：養護，通過消除導緻珊瑚礁退化的因素，如人類破壞、污染、過度捕撈和敵對生物，使珊瑚礁生态系統得以恢複;人為恢複，前者通過人為手段加速和協助珊瑚礁生态系統的恢複，如移植以增加珊瑚種群， 培育珊瑚，改善珊瑚礁底部條件。
在實踐中，第一種方法更為重要，因為如果不消除威脅，就無法恢複更多的人工修複珊瑚礁。
但對于嚴重退化的珊瑚礁，它們的自恢複能力正在下降，甚至保護也難以恢複，需要兩種方法的組合來修複。
|一是如何保護珊瑚礁生态？
在保護方面，最重要的是建立珊瑚礁保護區或國家公園，嚴格保護重點區域。
澳洲的大堡礁和夏威夷已将珊瑚礁确立為國家公園，并劃分為功能區，嚴格保護重點區域，其中一些區域對捕魚等休閑漁業開放。即便如此，珊瑚礁白化、長角海星爆發、珊瑚礁病等，在全球變化的影響下，仍在造成許多珊瑚礁退化。
中國在這方面起步較晚，特别是在保護區規劃方面，珊瑚礁保護政策的管理政策法規尚未跟上。然而，2017年生效的《海南省珊瑚礁和蜻蜓保護條例》将珊瑚礁的保護更進一步，禁止破壞珊瑚礁和蛞蝓，更重要的是禁止它們銷售、購買、運輸、攜帶和傳遞珊瑚和鞣制産品，旨在通過加工珊瑚和鞣制工藝品來遏制珊瑚礁的破壞。源。
保護措施還包括控制珊瑚礁沿線農藥的使用，減少污水排放，降低珊瑚礁的捕撈強度。
最後，有一項保護措施最重要，也最難做到，那就是減少二氧化碳排放，減緩全球變暖，減少珊瑚白化的規模和頻率。
|我們如何手動修複它？
在養護工作進行的同時，已經開始人工恢複珊瑚礁。
自上個世紀以來，人們已經嘗試了珊瑚移植和繁殖。
日本，以色列和美國是第一批開始這項研究的國家。但随着東南亞國家對珊瑚礁的關注，泰國、菲律賓和印度尼西亞在上個世紀末開始做出相應的嘗試。
珊瑚在移植過程中需要足夠數量的珊瑚進行移植，而嚴重退化的珊瑚礁往往沒有太多珊瑚可供供應，僅在野外自然環境中收集珊瑚就會對珊瑚礁上現有的珊瑚造成損害，是以需要珊瑚養殖來增加珊瑚種群。是以，人造珊瑚養殖技術也得到了發展。
日本移植的Acropora鹿角（a）在2015年6月長成成蟲并釋放出大量的珊瑚團塊（b）（照片：Zayasu和Shinzato 2016）。
目前，各國采用的人工珊瑚養殖技術分為兩類，利用珊瑚有性繁殖和無性繁殖的特點進行養殖。
前一類由珊瑚有性繁殖産生的火柴或幼蟲繁殖，發育成幼蟲或珊瑚個體，然後釋放或播種到珊瑚礁中。使用珊瑚無性繁殖技術的養殖方法類似于農業，其中珊瑚的斷枝在人工環境或野外繁殖成珊瑚成蟲，然後移植回珊瑚礁以增加珊瑚種群。
下表顯示了這兩種類别方法的優缺點。
兩種珊瑚繁育方法的優缺點比較
雖然采用有性生殖方式的缺點較多，但其兩大優點是不可替代的。
首先，珊瑚遺傳多樣性對珊瑚礁非常重要，是珊瑚礁生态系統彈性的重要基礎，高遺傳多樣性的珊瑚礁生态系統在面對不同的環境壓力時能有較好的抵抗力。
其次，一旦克服了珊瑚幼蟲早期死亡率高的問題，就可以大量大量生産珊瑚幼蟲，提高珊瑚養殖率。
然而，在現階段，使用珊瑚無性繁殖更加實際和有效，并且是絕大多數國家采取的主要方法。
在珊瑚養殖領域，日本是第一個注重開發通過珊瑚有性繁殖養殖珊瑚幼蟲的技術的國家，并将這一技術應用于珊瑚礁生态系統的恢複和島礁的創造。
其中，最引人注目的是它們繁殖的幼蟲和單個珊瑚的運輸到鳥礁，以保護珊瑚礁免受海平面上升和海浪損失的影響。維持他們聲稱的基于鳥礁的160，000平方公裡的專屬經濟區（https://www.nytimes.com/2014/11/19/business/energy-environment/growing-coral-to-keep-a-sea-claim-above-water.html）。
在過去兩年中，澳洲還考慮将人工繁殖的珊瑚幼蟲釋放到珊瑚礁上，以增加珊瑚種群，以期加速受白化影響的珊瑚礁的恢複。
帕勞、泰國和印度尼西亞等熱帶國家的珊瑚養殖主要基于斷枝的無性繁殖，使用放置在海底的鐵或PVC管架作為珊瑚苗圃，珊瑚可以生長。他們選擇的大多數區域都位于受台風影響較小的水域，用于珊瑚養殖的鐵或PVC管架直接放置在海底，沒有特殊固定。
在加勒比地區，除了在海底放置珊瑚苗圃外，TNC還使用繩索和浮子在水中制造"珊瑚樹"來生長珊瑚樹枝，進而更多地利用海洋的水體。
TNC在加勒比地區的"珊瑚樹"育種方法（照片：https://curacaotodo.com/）
|我們"栽贓"在西沙海的底部
我們可能更關心我們在南中國海的珊瑚礁和相關恢複工作，而不是海外的珊瑚礁和恢複工作。
目前，西沙珊瑚礁形勢不容樂觀，退化珊瑚礁的自然恢複能力不足，捕撈壓力尚未消除，是以在長角海星被破壞後的10年中，珊瑚礁的恢複速度一直很慢，在一些地區甚至出現了部分"退化-恢複-退化"現象。
為了恢複西沙珊瑚礁的生态，自2009年以來，中國科學院南海海洋研究所珊瑚生态與珊瑚礁生物學組開始在西沙進行珊瑚養殖和珊瑚移植技術實驗。
在2010年至2012年的三年間，珊瑚幼蟲在西沙繁殖，成千上萬的珊瑚幼蟲被擷取并釋放到西沙的珊瑚礁上。然而，由于西沙群島的條件，島上人工珊瑚幼蟲的發育是困難的，難以擴大規模。
發育珊瑚受精卵（左）和附着的珊瑚幼蟲（右）
西沙的水污染小，珊瑚礁闆塊寬，更适合野外養殖，但台風影響嚴重，每年都有幾場台風直接影響西沙海。如果将珊瑚苗圃直接放置在海底，而沒有一個堅實和穩定的方法，使用帕勞，泰國和其他地區的方法，一次台風可以使所有水果損失。
對西沙礁闆塊的實驗表明，即使用直徑18毫米的鋼筋制作珊瑚養殖的架構，并用30厘米長的釘子釘在珊瑚礁闆塊上，也無法承受台風和海浪。台風過後，鐵架的一半連同釘子一起被海浪拉起，甚至有的鐵架被直接打碎，上面栽培的所有珊瑚都丢失了。
由鐵架（左）和台風後受損的鐵架（右）制成的珊瑚苗圃
為了減少台風和海浪的影響，我們采用了TNC方法，利用繩索、浮子和PVC管架來建造"珊瑚樹"，利用繩索和浮子的彈性，減少海浪直接對珊瑚樹枝的力，有效降低珊瑚脫落的速度。
經過2年多的努力，現已在祁連嶼形成了一小片由水下"森林"組成的"珊瑚樹"。
雖然"珊瑚樹"具有上述優點，但由于它在台風中搖擺，魚線懸挂的珊瑚樹枝也有碰撞，是以很多樹枝都很薄，脆弱的骨骼和敏感的強水流珊瑚物種不适合在上面養殖，而形狀的團塊狀，貝殼狀和綠葉珊瑚很難與魚絲綁紮， 容易松動和脫落。
為了彌補這一缺點，我們開發了一個用于珊瑚礁恢複的浮床珊瑚分支苗圃，以補充基于西沙海底條件的"珊瑚樹"。
在珊瑚苗圃生長的珊瑚樹枝可以在大約八個月内生長3-5次。
浮床苗圃位于海平面以上1-2米處，海浪很小，能夠生長各種形狀的珊瑚和脆弱的骨骼，但它需要四點固定，與"珊瑚樹"相比，建造它需要至少兩倍以上的水下努力和時間。
當苗圃上的珊瑚生長時，每個浮床就像一個水下花壇，充滿了不同形狀的珊瑚。
在苗圃生長的珊瑚可以為珊瑚礁生物提供栖息地，特别是在魚類繁殖期間，以及幼魚和幼魚的庇護所，以及為小型食肉魚類和鱿魚提供飼料，這也可以在珊瑚礁魚類種群的恢複中發揮重要作用。
從珊瑚樹到漂浮的床苗圃，可以看到大量的小魚活着，苗圃無意中充當了人工礁石。
然而，繁殖的珊瑚隻是"暫時"在苗圃上，最後一步是真正"生根"，也就是将它們移植到礁石上。
經過數月的繁殖，破碎的珊瑚分支長到合适的大小（10-20厘米），需要移植到珊瑚礁上進行修複，以增加該地區的珊瑚數量。
與生長中的珊瑚一樣，移植珊瑚也需要保護免受台風的侵害。
因為移植的珊瑚需要幾個月的時間才能在珊瑚礁上生長它們的組織和骨骼，一旦它們在生長過程中移動，它們需要在與珊瑚礁基質接觸時重建它們的骨骼群組織。是以，一旦受到海浪和台風的影響，移植的珊瑚很難在珊瑚礁上牢固生長，死亡率顯着上升。
為了避免這種情況，我們通過将移植的珊瑚綁在死珊瑚骨上，将它們粘在水下，并将它們釘在海底來保護它們。
在西沙的珊瑚移植中，我們采用了多種移植方法，并且取得了良好的效果，移植的珊瑚在珊瑚礁上穩定生長，并且已經生長了四到五倍的個體，明年有可能在其中擁有第一批繁殖珊瑚（現在是可能的，不能保證）。
最後，正如上一篇文章所說，對于我們每個人來說，雖然可能沒有機會種植或移植珊瑚，但從我們周圍的小事開始，也可以對珊瑚礁生态的保護産生重大影響。
首先，拒絕購買珊瑚和曬黑工藝品或紀念品，因為收集珊瑚和蛞蝓會對珊瑚礁造成直接損害。
其次，當我們在珊瑚礁附近的水域遊泳，浮潛或潛水時，不要踩到它們，撿起它們，撿起它們的骨頭。
同時，盡量在海中使用實體防曬，不要塗抹對珊瑚有害的防曬霜。
一個秘密的阿姆裡"臉基尼"的青島阿姨（圖檔來源見水印）
即使你不去海灘，你也可以保護珊瑚。
在生活中，我們可以少用塑膠制品，減少海洋中的塑膠污染，減少珊瑚對塑膠垃圾和微塑膠的威脅，減少碳排放，減緩全球變暖的步伐。
讓我們為珊瑚留下一線生命，也為子孫後代留下一個美麗的水下花園，不要讓它們隻從剩下的影像中去品嘗這種美。