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具有诸多价值的珊瑚,在长达2.5亿年的演变过程中保持了顽强的生命力,不论是狂风暴雨、火山爆发还是海平面的升降都没能让其灭绝。但是,由于近年来温室气体大量排放,海洋表面温度增高、碳酸盐含量下降以及海平面上升,由此带来的异常气候(如厄尔尼诺现象),却造成珊瑚严重白化和大量死亡;同时,受人类过度捕捞、疏浚和垃圾掩埋等沿海地区开发活动以及陆地径流的影响,珊瑚礁正在逐渐消亡。而近海地区海水水质的污染和酸化,更是对珊瑚的成长和珊瑚礁的生存构成了致命的威胁。
2008年,来自全球96个国家和地区的科学家联合发出警告:假如二氧化碳排放量以目前的速率继续增加,那么受高温和海水酸化影响,全球仅存的珊瑚礁将在未来40年内一一消亡。由372位科学家共同完成的《2008年世界珊瑚礁现状报告》也指出,全球有19%的珊瑚礁被破坏或完全丧失功能,另有15%的珊瑚礁将在未来10~20年中面临损失殆尽的危险。
造礁珊瑚对水温条件都有比较严格的要求,一般水温约为20~30°C。而我国海南岛和西沙群岛水温平均为25~27°C,属珊瑚生长的最佳水温范围,因此被称为“高纬度珊瑚礁”。
同样,我国海洋珊瑚的情况也不容乐观,大面积的珊瑚死亡和珊瑚礁的消失,破坏了我国的海洋生态系统。其中,作为我国海洋大省的海南面临的形势十分嚴峻:海南省管辖海域占我国海洋总面积的三分之二,除上千种鱼类和各种珍贵的水生野生动物外,海南珊瑚礁的品种和分布面积均居全国之首。但在2005年由国家海洋环境监测中心起草的《近岸海洋生态健康评价指南》(HY/T087-2005)报告中,海南岛珊瑚礁被列入亚健康生态等级。
2016年的“国际生物多样性日”,时任国家海洋局生态环境保护司副司长王孝强沉重地表示:中国南海生物多样性及生态环境遭受了不同程度的破坏和退化——与上世纪70年代相比,珊瑚礁面积累计丧失80%,红树林面积累计丧失73%,整体形势严峻。
南海拥有珊瑚礁、红树林和海草床等多种生态系统。其中,仅南沙群岛就拥有造礁珊瑚种类资源约200余种,在全球珊瑚礁生态系统中具有极高的代表性和典型性,被列为全球高度优先保护的区域。
2003年,为了专心研究珊瑚,陈宏创办了海南南海热带海洋研究所并担任所长。作为一家非盈利性的民间机构,陈宏积极申报国家科研项目、申请研究经费,并大力招收青年研究者,率领整个团队,通过人工繁育与移植技术,以此来抢救和修复珊瑚。
“2011年6月8日,‘世界海洋日’的当天,我们在三亚凤凰岛海域投放了人工珊瑚礁体及一批珊瑚苗。此后继续投放和培育的珊瑚苗,前年有2000株,去年有4万株,今年有10万株,至今共在凤凰岛海域培育有珊瑚近15万株,最大的人工培育的珊瑚直径已达70厘米以上……”在三亚凤凰岛简陋、狭小的珊瑚实验点,颇有些自豪的陈宏如数家珍地向笔者介绍。“第178号珊瑚苗床,培植珊瑚幼苗200株。”陈宏在浮球上作好标记,与助手一起,小心翼翼地将珊瑚苗床送入海层,并一一嘱咐新来的助手符鲁志:“水温高了不行,过低也不行,太清澈会影响成长,太浑浊会导致死亡,所以珊瑚幼苗下水后,要时常潜水去观察、记录。”
在他上千小时的水下作业中,他也曾多次与死神擦肩而过。在陈宏第一次潜水观察珊瑚时,由于缺乏专业潜水教练的指导,他只能一招一式地试着做。当时,他背着氧气瓶跳进大海,刚潜到5米深,就禁不住“哇”的一声口吐鲜血,于是慌忙上岸。检查后得知,由于缺乏潜水经验,他的肺部毛细血管突然承受水压,导致破裂而出血。还有一次,他拉着牵引绳放置珊瑚支架,随着支架缓缓入水,他还没来得及仔细观察,就不知不觉地被牵引绳缠住了大腿和脖子,被拖入水中。珊瑚支架的重量带着陈宏急速下沉,危险时刻,他掏出潜水刀,赶忙割断绳子,才得以浮出水面。此时,大口喘息着的陈宏,脖子早已被勒出道道血印。而在陈宏潜心耕耘的30年里,类似的遇险可以说是数不胜数。
攻克诸多技术难关实施“百万珊瑚计划”
珊瑚礁的生态修复,一直是国内外热带海洋研究的重点领域之一。利用珊瑚苗床培育珊瑚幼苗,则是众多珊瑚培育技术中的一种。根据不同的地质地貌,有些可以采用播种式方法“种”珊瑚,有些则需要把珊瑚连同珊瑚架绑在网上,带着网潜入水底,最终用钢钎钉在礁石上。
而珊瑚培育从研究成果转到大面积推广种植,幼苗的成活率是其中绕不开的话题。“因为珊瑚礁对温度比较敏感,潟湖外的珊瑚礁比较好,潟湖内则由于温度较高,水流较差,珊瑚长得一般。”在多年实践中陈宏积累了丰富经验,“不同的环境会采用不同的技术,有的在死亡的珊瑚上面嫁接,有的在设计的人工支架上生长。” “珊瑚種类非常丰富,仅海南就有300多种珊瑚。由于各种珊瑚都有不同的特点,因此人工培育珊瑚是一项复杂的系统工程。”陈宏及其团队为了进一步提高珊瑚幼苗的存活率,每年3月~5月的珊瑚产卵期,都会远赴三沙海域,将海域中的珊瑚受精卵带到岸上,进行人工孵化。然后,他们通过对珊瑚苗种进行监控检测,选育健康的珊瑚苗种。通过这一方法培育的珊瑚成活率平均为70%,最高的一批已达到了99%,这个数字让陈宏倍感欣慰,“种植时仅六七厘米的珊瑚,现在最长的已经超过20厘米。”目前,陈宏已研究并繁育出数十种珊瑚苗,繁育出其余种类的珊瑚已不是难题。
经过数十年的艰辛探索和科学研究,陈宏团队已攻克了诸多技术难关,可以通过单水螅体无性繁殖的方式,移植硬珊瑚的所有品种,有效地解决珊瑚无性繁殖难以经受台风考验等难题。
在过去30年里,陈宏扎根南海、潜心耕耘,在三亚崖州区海域、凤凰岛海域、西沙永乐环礁、陵水等海域,共培育成活了25万株珊瑚,形成了新的珊瑚礁生态系统。
同时,他们还取得了一系列国内领先的科研成果。陈宏团队实验证明,在目前全球气候变暖、海洋酸化的大背景下,枝壳藻能生长并粘结珊瑚碎屑成为微型珊瑚礁。这为珊瑚礁的生态修复提供了一条新的技术途径,也填补了国际珊瑚礁研究的一个空白;除此之外,他们还首次发现货贝与软珊瑚之间存在一种共生关系。这是除了珊瑚与虫黄藻之外的另一种共生关系,为国内首次发现;不仅如此,陈宏团队还得出一个重要的论证:在珊瑚礁食物链中,食物链顶层的物种数量不可过多,否则会引起藻类等大量增殖,造成珊瑚礁生态灾难。在他们取得一项又一项显著的成绩中,最为重要的是他们在西沙发现了一种属于枝壳藻属的珊瑚藻新物种。陈宏团队将其命名为“热海珊瑚藻”,属于国际上首次发现的珊瑚藻新物种。
今年53岁的陈宏,仍旧奋战在南海第一线。他最大的心愿,就是利用自然修复加人工辅助的方法,在约400亩的南海海域内,建设一个“珊瑚花园”。进而通过“珊瑚花园”带动全民参与,最终促进珊瑚礁生态系统的进一步深入保护,实现宏伟的“百万珊瑚计划”——完成百万珊瑚的培育。到那时,南海那些遭到破坏的珊瑚和珊瑚礁区域,将重新成为美丽的“海底花园”。而值得欣慰的是,陈宏表示近几年越来越多的人们开始关注他所做的事情,十九大以后国家对珊瑚保育工作也十分重视,他感觉有很多新的机会等着他去做得更好。“百万珊瑚计划”原来设想三年完成,现在形势比人强,极有可能在2018年完成。他表示:“我相信总有一天我们的付出都会有回报,当时有好多选择,可以去当个教授,也可以去出国当个高级技术人员。选来选去,美丽的珊瑚始终令人牵挂,最后我还是走了这条路。”