"通常情况下，一个氧气罐可以使用40分钟到一个半小时，但是当你做像'海底锤击'这样的艰苦工作时，你可以在20分钟内耗尽一瓶氧气。
中央电视台《中国国土与生态多样性》第一集，展示了中国科学院南海海洋研究所教师张玉阳的团队在海底"种植珊瑚"。在海底工作是困难的，甚至是危险的。但张宇阳并没有退缩，他说："跟我一起，你不能让这片海变成'死海'。
珊瑚礁的状况有多糟糕？张先生的团队为改变现状做出了哪些努力？
世界各地5亿人赖以生存的珊瑚礁正在成为白色墓地
2018年5月，夏威夷州发布了禁止特定防晒产品的禁令，以拯救夏威夷濒临灭绝的珊瑚礁。
有些人可能不明白，我不只是在擦一些防晒霜？至于呢？有必要吗？
我想谈谈这项研究的结果和我个人的经历，我希望我们能够理解珊瑚（如果没有特别指出，就是珊瑚）的困境，并重视对珊瑚的保护。
|面临世纪危机的珊瑚礁
说到珊瑚礁，也许最著名的是澳大利亚的大堡礁。
照片和视频显示，大堡礁许多色彩缤纷的珊瑚礁已被改造成只有白色骨头的珊瑚"墓地"。
大堡礁珊瑚的原始美景（照片：https://speed.ettoday.net/news/901909）
自全球变暖以来，大堡礁近三分之二的珊瑚已经白化（图片：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响，在2016年和2017年经历了一系列珊瑚白化事件。2016年，海平面上升导致大堡礁最北部和北部超过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对较低，但它们没有逃脱，白化在2017年进一步恶化，对中部地区产生了更大的影响（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发生在2016年的北部，该国中部和南部的珊瑚白化较少（图片：https://www.aims.gov.au/）
2017年大堡礁珊瑚白化主要发生在与上一年相比更高的维度中间
（照片：ARC中心Exc Ellen珊瑚珊瑚研究）
纪录片《追逐珊瑚》还直观地描绘了大堡礁上的珊瑚白化，鸟瞰了一片即将死亡的白色、粉红色或紫色珊瑚，电影对世界珊瑚礁大会的记录和世界各地珊瑚礁的一份州报告揭示了白化的威胁，因为珊瑚礁面临世界各地变暖的海水。
|为什么海水上涨会导致如此严重的白化病问题？
这从珊瑚环境开始。
珊瑚礁主要分布在北半球和南半球海水平均温度20°C的等高线，这是由于形成的珊瑚礁对海水温度有严格的要求，大多数珊瑚礁珊瑚生活在适当的水温为18-29°C。
放大，我们可以看到珊瑚的触手和嘴巴（照片：Vision China）
水温过低和过高会导致珊瑚礁珊瑚的白化和死亡。
由于造礁珊瑚依靠体内共生黄藻的光合作用来提供能量，因此大多数造礁珊瑚生活在50米深处的浅水中，但一些没有无虫藻类的非礁珊瑚生活在数百甚至数公里。
正是由于黄藻和珊瑚的共生系统，珊瑚才得以生存和生长。但这个系统是脆弱的，当海水温度比正常水平高出3-4摄氏度时，珊瑚和一对黄藻会转过身去，让藻类离开珊瑚，而珊瑚会因为缺乏藻类提供的能量而饿死。
除了温度和深度之外，海水的盐度、水中的养分含量、沉积物等因素都会影响珊瑚礁珊瑚的分布，因此形成珊瑚礁是满足许多环境条件的，这就是为什么如此广阔的海洋，珊瑚礁占面积的不到0.2%。
但请看不起0.2%的海洋区域，它繁殖了四分之一的海洋物种，以及生活在其中的近三分之一的海洋鱼类，也被称为海洋的"热带雨林"。
海洋中的"雨林"（照片：视觉中国）
除了白化之外，珊瑚礁还不断受到过度捕捞、污染、沿海工程破坏、海洋酸化、海平面上升、珊瑚疾病和长角海星爆发的威胁。
长角海星（照片：Vision China）
|我们珊瑚礁的悲惨状况
让我们以我们国家的案例为例。
中国科学院南海海洋学研究所珊瑚生物学与珊瑚礁生态学组与澳洲珊瑚礁研究中心合作，报道了半个多世纪以来中国珊瑚礁的变化。
截至2010年，由于人类活动的破坏和污染，中国广东、广西和海南沿海的珊瑚礁在过去30年中失去了80%的珊瑚礁珊瑚种群，而南海的珊瑚礁虽然没有受到污染的影响，但由于过度捕捞和长角海星的爆发，其珊瑚平均覆盖率在过去10-15年中从60%下降到20%左右。
在我对珊瑚礁的研究中，我亲身经历了这种痛苦的变化。
2009年，我参加了珊瑚生物学和珊瑚礁生态组的西沙珊瑚礁调查之旅，并进行了我科学生涯的第一次潜水。
由于我从小就看到了"美丽而丰富的西沙群岛"，虽然我一直在从事珊瑚礁生态方向的研究，但团队中西沙调查（自2006年起拍摄）的照片充满了充满活力的珊瑚礁，所以在进入水中之前，我想象了无尽的美丽。
但是，期望越高，失望就越大。
当我看到水下只剩下一块死珊瑚骨头留在珊瑚礁上，周围没有"鱼"烟，味道不能说不舒服，无异于一根棍子。
徘徊在死寂荒凉中，看着满眼的珊瑚骨，心中的震撼渐渐被疑惑所取代。
为什么西沙群岛的珊瑚礁在几年内变得如此荒凉，为什么"丰富而美丽"的西沙群岛消失了？
直到航行结束时，当我们在西部沙洲的珊瑚礁上看到成群的长角海星时，我们才意识到这一切的原因是什么。
这也是我第一次看到长角海星的爆发，以及它们像蝗灾一样破坏珊瑚礁。
2006年，西沙珊瑚礁依然繁荣，水下有各种形状各异的珊瑚（图片：中国科学院南海研究所）
2009年，许多珊瑚只有骨头，碳酸钙骨骼在海水和生物侵蚀下逐渐塌陷（图片来源：中国科学院南海研究所）
|如果珊瑚礁消失会发生什么？
目前，全世界一半以上的珊瑚礁已经严重退化，但更严重的问题是，未来珊瑚礁退化的速度将加快。
如果人类不采取任何措施来拯救它，珊瑚礁生态系统可能会在本世纪末以目前的退化速度从地球上消失。
珊瑚礁消失对人类有什么影响？
有人说没有影响，最多旅游景点很少，毕竟生活在珊瑚礁附近的人并不多。
这种观点确实是错误的。
事实上，全世界有5亿人依靠珊瑚礁获取食物，从珊瑚礁获得食物，依靠珊瑚礁渔业的家人，依靠珊瑚礁旅游，依靠珊瑚礁保护自己的家园。没有珊瑚礁，它们将失去工作，赚取收入，甚至难以获得足够的食物来生存。
在全球范围内，珊瑚礁为人类提供了价值2.7万亿美元的服务，包括渔业、旅游业、沿海保护、生物多样性保护、药物开发、教育等（https://www.iyor2018.org/about-coral-reefs/benefits-of-coral-reefs/）。
甚至珊瑚礁也与国家领土和主权密切相关，许多领海遗址都是珊瑚礁形成的岛屿，例如西部沙漠，领海基地是珊瑚礁。
如果珊瑚礁退化并失去保护岛屿的能力，珊瑚礁将因海洋侵蚀以及海浪和台风的破坏而萎缩甚至消失，从而导致领海减少。
例如，在西沙群岛，西沙群岛的退化导致鱼类种群减少，因为珊瑚被用作它们的家园、产卵场或庇护所，这对有关渔民和岛民的生活有直接影响。
自2010年对西沙进行年度珊瑚礁生态调查以来，我们发现，西沙当地渔民销售的鱼产品价格一直呈快速上升趋势，部分表明渔获量的下降导致价格上涨。同时，在与渔民的交流中，我们也了解到渔获量与往年相比大幅下降的消息。
一个极端的例子是西沙的小章鱼。2010年，西沙小八爪鱼干价为35元/斤，小八爪鱼鲜鱼价格为15元/斤。但第二年小八爪鱼鲜鱼价格涨到30元/斤，而小八爪鱼干在市场上很少见，由于捕捞量下降，鲜鱼一直供不应求，没有多余的剩下晾干。到2011年，我们很少看到在西沙出售的小章鱼。虽然小章鱼在进入水中时偶尔会看到，但它们太小而无法维持市场。短短两年时间里，小章鱼已经从市场上"消失"了。
渔获量的减少不仅影响渔民的收入，还影响西沙岛渔民和人口的食物构成，一旦失去土地供应支持，仅依靠现有的珊瑚礁渔获量，就难以长期维持岛上的粮食需求。
我们应该做点什么吗？难道是为了让我们坐下来，看着美丽的珊瑚礁和它们创造的珊瑚礁生态从生机走向灭绝吗？
为了修复珊瑚礁，我们正在海底"种植"
目前，全世界一半以上的珊瑚礁已经严重退化，但更严重的问题是，未来珊瑚礁退化的速度将加快。如果人类不采取任何措施来拯救它，珊瑚礁生态系统可能会在本世纪末以目前的退化速度从地球上消失。
珊瑚礁系统的存在与海洋生态和5亿人的生活有关，在珊瑚礁系统消失时绝不能坐视不理。从大堡礁到西沙群岛，来自世界各地的科学家正在联手解决珊瑚危机。
我们能帮助恢复珊瑚礁吗？是的。
我们如何帮助珊瑚礁恢复？保护和手动维修。
随着珊瑚礁生态系统退化的恶化，科学家和海洋保护主义者正在积极寻求帮助珊瑚礁恢复的方法和技术。
目前的方法主要分为两大类：养护，通过消除导致珊瑚礁退化的因素，如人类破坏、污染、过度捕捞和敌对生物，使珊瑚礁生态系统得以恢复;人为恢复，前者通过人为手段加速和协助珊瑚礁生态系统的恢复，如移植以增加珊瑚种群， 培育珊瑚，改善珊瑚礁底部条件。
在实践中，第一种方法更为重要，因为如果不消除威胁，就无法恢复更多的人工修复珊瑚礁。
但对于严重退化的珊瑚礁，它们的自恢复能力正在下降，甚至保护也难以恢复，需要两种方法的组合来修复。
|一是如何保护珊瑚礁生态？
在保护方面，最重要的是建立珊瑚礁保护区或国家公园，严格保护重点区域。
澳大利亚的大堡礁和夏威夷已将珊瑚礁确立为国家公园，并划分为功能区，严格保护重点区域，其中一些区域对捕鱼等休闲渔业开放。即便如此，珊瑚礁白化、长角海星爆发、珊瑚礁病等，在全球变化的影响下，仍在造成许多珊瑚礁退化。
中国在这方面起步较晚，特别是在保护区规划方面，珊瑚礁保护政策的管理政策法规尚未跟上。然而，2017年生效的《海南省珊瑚礁和蜻蜓保护条例》将珊瑚礁的保护更进一步，禁止破坏珊瑚礁和蛞蝓，更重要的是禁止它们销售、购买、运输、携带和交付珊瑚和鞣制产品，旨在通过加工珊瑚和鞣制工艺品来遏制珊瑚礁的破坏。源。
保护措施还包括控制珊瑚礁沿线农药的使用，减少污水排放，降低珊瑚礁的捕捞强度。
最后，有一项保护措施最重要，也最难做到，那就是减少二氧化碳排放，减缓全球变暖，减少珊瑚白化的规模和频率。
|我们如何手动修复它？
在养护工作进行的同时，已经开始人工恢复珊瑚礁。
自上个世纪以来，人们已经尝试了珊瑚移植和繁殖。
日本，以色列和美国是第一批开始这项研究的国家。但随着东南亚国家对珊瑚礁的关注，泰国、菲律宾和印度尼西亚在上个世纪末开始做出相应的尝试。
珊瑚在移植过程中需要足够数量的珊瑚进行移植，而严重退化的珊瑚礁往往没有太多珊瑚可供供应，仅在野外自然环境中收集珊瑚就会对珊瑚礁上现有的珊瑚造成损害，因此需要珊瑚养殖来增加珊瑚种群。因此，人造珊瑚养殖技术也得到了发展。
日本移植的Acropora鹿角（a）在2015年6月长成成虫并释放出大量的珊瑚团块（b）（照片：Zayasu和Shinzato 2016）。
目前，各国采用的人工珊瑚养殖技术分为两类，利用珊瑚有性繁殖和无性繁殖的特点进行养殖。
前一类由珊瑚有性繁殖产生的火柴或幼虫繁殖，发育成幼虫或珊瑚个体，然后释放或播种到珊瑚礁中。使用珊瑚无性繁殖技术的养殖方法类似于农业，其中珊瑚的断枝在人工环境或野外繁殖成珊瑚成虫，然后移植回珊瑚礁以增加珊瑚种群。
下表显示了这两种类别方法的优缺点。
两种珊瑚繁育方法的优缺点比较
虽然采用有性生殖方式的缺点较多，但其两大优点是不可替代的。
首先，珊瑚遗传多样性对珊瑚礁非常重要，是珊瑚礁生态系统弹性的重要基础，高遗传多样性的珊瑚礁生态系统在面对不同的环境压力时能有较好的抵抗力。
其次，一旦克服了珊瑚幼虫早期死亡率高的问题，就可以大量大量生产珊瑚幼虫，提高珊瑚养殖率。
然而，在现阶段，使用珊瑚无性繁殖更加实际和有效，并且是绝大多数国家采取的主要方法。
在珊瑚养殖领域，日本是第一个注重开发通过珊瑚有性繁殖养殖珊瑚幼虫的技术的国家，并将这一技术应用于珊瑚礁生态系统的恢复和岛礁的创造。
其中，最引人注目的是它们繁殖的幼虫和单个珊瑚的运输到鸟礁，以保护珊瑚礁免受海平面上升和海浪损失的影响。维持他们声称的基于鸟礁的160，000平方公里的专属经济区（https://www.nytimes.com/2014/11/19/business/energy-environment/growing-coral-to-keep-a-sea-claim-above-water.html）。
在过去两年中，澳大利亚还考虑将人工繁殖的珊瑚幼虫释放到珊瑚礁上，以增加珊瑚种群，以期加速受白化影响的珊瑚礁的恢复。
帕劳、泰国和印度尼西亚等热带国家的珊瑚养殖主要基于断枝的无性繁殖，使用放置在海底的铁或PVC管架作为珊瑚苗圃，珊瑚可以生长。他们选择的大多数区域都位于受台风影响较小的水域，用于珊瑚养殖的铁或PVC管架直接放置在海底，没有特殊固定。
在加勒比地区，除了在海底放置珊瑚苗圃外，TNC还使用绳索和浮子在水中制造"珊瑚树"来生长珊瑚树枝，从而更多地利用海洋的水体。
TNC在加勒比地区的"珊瑚树"育种方法（照片：https://curacaotodo.com/）
|我们"栽赃"在西沙海的底部
我们可能更关心我们在南中国海的珊瑚礁和相关恢复工作，而不是海外的珊瑚礁和恢复工作。
目前，西沙珊瑚礁形势不容乐观，退化珊瑚礁的自然恢复能力不足，捕捞压力尚未消除，因此在长角海星被破坏后的10年中，珊瑚礁的恢复速度一直很慢，在一些地区甚至出现了部分"退化-恢复-退化"现象。
为了恢复西沙珊瑚礁的生态，自2009年以来，中国科学院南海海洋研究所珊瑚生态与珊瑚礁生物学组开始在西沙进行珊瑚养殖和珊瑚移植技术实验。
在2010年至2012年的三年间，珊瑚幼虫在西沙繁殖，成千上万的珊瑚幼虫被获取并释放到西沙的珊瑚礁上。然而，由于西沙群岛的条件，岛上人工珊瑚幼虫的发育是困难的，难以扩大规模。
发育珊瑚受精卵（左）和附着的珊瑚幼虫（右）
西沙的水污染小，珊瑚礁板块宽，更适合野外养殖，但台风影响严重，每年都有几场台风直接影响西沙海。如果将珊瑚苗圃直接放置在海底，而没有一个坚实和稳定的方法，使用帕劳，泰国和其他地区的方法，一次台风可以使所有水果损失。
对西沙礁板块的实验表明，即使用直径18毫米的钢筋制作珊瑚养殖的框架，并用30厘米长的钉子钉在珊瑚礁板块上，也无法承受台风和海浪。台风过后，铁架的一半连同钉子一起被海浪拉起，甚至有的铁架被直接打碎，上面栽培的所有珊瑚都丢失了。
由铁架（左）和台风后受损的铁架（右）制成的珊瑚苗圃
为了减少台风和海浪的影响，我们采用了TNC方法，利用绳索、浮子和PVC管架来建造"珊瑚树"，利用绳索和浮子的弹性，减少海浪直接对珊瑚树枝的力，有效降低珊瑚脱落的速度。
经过2年多的努力，现已在祁连屿形成了一小片由水下"森林"组成的"珊瑚树"。
虽然"珊瑚树"具有上述优点，但由于它在台风中摇摆，鱼线悬挂的珊瑚树枝也有碰撞，所以很多树枝都很薄，脆弱的骨骼和敏感的强水流珊瑚物种不适合在上面养殖，而形状的团块状，贝壳状和绿叶珊瑚很难与鱼丝绑扎， 容易松动和脱落。
为了弥补这一缺点，我们开发了一个用于珊瑚礁恢复的浮床珊瑚分支苗圃，以补充基于西沙海底条件的"珊瑚树"。
在珊瑚苗圃生长的珊瑚树枝可以在大约八个月内生长3-5次。
浮床苗圃位于海平面以上1-2米处，海浪很小，能够生长各种形状的珊瑚和脆弱的骨骼，但它需要四点固定，与"珊瑚树"相比，建造它需要至少两倍以上的水下努力和时间。
当苗圃上的珊瑚生长时，每个浮床就像一个水下花坛，充满了不同形状的珊瑚。
在苗圃生长的珊瑚可以为珊瑚礁生物提供栖息地，特别是在鱼类繁殖期间，以及幼鱼和幼鱼的庇护所，以及为小型食肉鱼类和鱿鱼提供饲料，这也可以在珊瑚礁鱼类种群的恢复中发挥重要作用。
从珊瑚树到漂浮的床苗圃，可以看到大量的小鱼活着，苗圃无意中充当了人工礁石。
然而，繁殖的珊瑚只是"暂时"在苗圃上，最后一步是真正"生根"，也就是将它们移植到礁石上。
经过数月的繁殖，破碎的珊瑚分支长到合适的大小（10-20厘米），需要移植到珊瑚礁上进行修复，以增加该地区的珊瑚数量。
与生长中的珊瑚一样，移植珊瑚也需要保护免受台风的侵害。
因为移植的珊瑚需要几个月的时间才能在珊瑚礁上生长它们的组织和骨骼，一旦它们在生长过程中移动，它们需要在与珊瑚礁基质接触时重建它们的骨骼和组织。因此，一旦受到海浪和台风的影响，移植的珊瑚很难在珊瑚礁上牢固生长，死亡率显着上升。
为了避免这种情况，我们通过将移植的珊瑚绑在死珊瑚骨上，将它们粘在水下，并将它们钉在海底来保护它们。
在西沙的珊瑚移植中，我们采用了多种移植方法，并且取得了良好的效果，移植的珊瑚在珊瑚礁上稳定生长，并且已经生长了四到五倍的个体，明年有可能在其中拥有第一批繁殖珊瑚（现在是可能的，不能保证）。
最后，正如上一篇文章所说，对于我们每个人来说，虽然可能没有机会种植或移植珊瑚，但从我们周围的小事开始，也可以对珊瑚礁生态的保护产生重大影响。
首先，拒绝购买珊瑚和晒黑工艺品或纪念品，因为收集珊瑚和蛞蝓会对珊瑚礁造成直接损害。
其次，当我们在珊瑚礁附近的水域游泳，浮潜或潜水时，不要踩到它们，捡起它们，捡起它们的骨头。
同时，尽量在海中使用物理防晒，不要涂抹对珊瑚有害的防晒霜。
一个秘密的阿姆里"脸基尼"的青岛阿姨（图片来源见水印）
即使你不去海滩，你也可以保护珊瑚。
在生活中，我们可以少用塑料制品，减少海洋中的塑料污染，减少珊瑚对塑料垃圾和微塑料的威胁，减少碳排放，减缓全球变暖的步伐。
让我们为珊瑚留下一线生命，也为子孙后代留下一个美丽的水下花园，不要让它们只从剩下的影像中去品尝这种美。