安妮·科恩（Anne Cohen）落入了凤凰岛（Phoenix Islands）海岸附近的海洋，期望找到荒凉之地。那是2018年，两年前强大的El Ni帽o气象系统使这个太平洋中环礁周围的水域变暖了将近3英尺。珊瑚礁在高温中immer。
如此高的温度使组成礁石的微小动物驱逐了滋养它们的彩色共生藻类。他们漂白，饥饿和死亡。在前往基里巴斯国家一部分的岛屿进行考察时，科恩发现了灰色的珊瑚礁，其中近70％的珊瑚已经死亡。
但是她也找到了希望的理由。
马萨诸塞州伍兹霍尔海洋学研究所的海洋科学家科恩回忆说：“我碰到了这些地区，我说的是几平方公里，珊瑚覆盖面积超高，珊瑚多样性超高。”健康的灰褐色珊瑚树枝从金色和玫瑰色的盘子中萌芽，而成群的金黄色和洋红色的小花fish鱼则来回飞来飞去。
这样的地方使海洋生态学家们希望，即使气候变暖，珊瑚仍然有战斗的机会。当这些科学家得知到本世纪中叶70％〜0％的珊瑚礁将消失时，他们将注意力集中在30％的珊瑚礁上。他们正在采取行动，为将来拯救这些珊瑚礁。在世界各地，数亿人口依靠珊瑚礁获得食物，旅游业收入以及免受海洋风暴的影响。
研究人员和保护主义者正在测试多种策略来帮助珊瑚。某些方法（例如，繁殖或遗传操纵珊瑚以耐受气候变化，或在珊瑚礁中撒入有益微生物1）尚未在实验室外证明自己。
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下载MP3但是科学家已经在野外尝试其他想法：例如在受损的珊瑚礁中种植和重新种植珊瑚，并帮助它们繁殖。还有另一种策略引起了人们的注意，那就是寻找具有最佳自然生存机会的珊瑚礁并帮助它们生存。但是，这两种方法都有缺点：在大范围内繁殖是不切实际的，而且一些研究人员担心，仅关注天然弹性礁石会限制对某些生态位的保护。
环保主义者说，要采取多种策略来拯救珊瑚礁，但是现在是时候了。弗吉尼亚州亚历山大自然保护协会从事礁石管理工作的莉兹·麦克劳德（Lizzie McLeod）说：“下十年真的是我们的窗口。”
地球珊瑚礁的一半已经消失了。碳污染使海洋变热，并使海洋变得更酸，这使精致的生物很难建立其碳酸钙骨骼。捕鱼，疏ging，污染和发展等人类活动也造成了严重危害。
研究人员说，拯救特定珊瑚礁的努力提供了一些希望，但是这些解决方案只是权宜之计。宾夕法尼亚州立大学（宾夕法尼亚州立）分校的分子生态学家艾莉安娜·鲍姆斯（Iliana Baums）说：“除非遏制碳排放，否则这些都不会有任何改变。”
伸出援助之手
在加勒比海，气候变化和疾病的致命打击使珊瑚礁遭受重创。佛罗里达州萨拉索塔市Mote海洋实验室和水族馆的伊丽莎白·摩尔国际珊瑚礁研究与修复国际中心科学主任埃琳·穆勒（Erinn Muller）说：“近40年来，佛罗里达的珊瑚礁一直在下降。”“确实没有看到任何自然恢复。” / p>
因此，来自Mote和其他组织的环保主义者正在把事情掌握在自己手中。在过去的几年中，Mote实验室的珊瑚礁修复小组从佛罗里达群岛附近的五个主要物种中种植了近70,000块珊瑚。该项目以及其他类似项目的目标不是要完全重新种植珊瑚礁，而是要提供足够的新珊瑚以使它们繁殖。
尘土珊瑚的保姆始于人工的海洋苗圃。他们通过从浮标上悬挂钓鱼线并附加塑料树枝来创建树状结构。然后，他们从那些树枝上垂下单个珊瑚。
一旦悬挂物达到篮球的大小，潜水员就会切出垒球大小的大块。然后穆勒和她的同事们对珊瑚进行了测试，确保每一批中的一些具有抵抗疾病，高温或酸化等危险的基因，然后再由恢复人员将它们种植在海底。
穆勒说，礁石在一年内开始恢复，更多的鱼类和无脊椎动物迁入。最终，种植的大块生物将融合成更大的珊瑚。根据过去的种植经验，研究人员知道这些珊瑚足够大，可以在几年内产卵。
这适用于快速生长的分支珊瑚。但是有些土墩和巨石珊瑚缓慢扩张-每年只有几毫米。微粒研究人员通过将珊瑚切成小块并将其固定在带有茎的小而圆的瓷砖上，如陶瓷花2，从而加快了速度。在实验室的陆上水箱中，指甲大小的碎片的生长速度比全尺寸珊瑚快50倍，并在几个月内达到了3厘米。
为了重新种植它们，修复团队发现了一个大珊瑚头，这些动物从那里消失了，但留下了石灰石骨架。潜水员在那只死去的珊瑚上钻了约20个孔，然后戳在珊瑚瓷砖花朵的茎上。最终，这些碎片一起生长，“剥皮”了死去的珊瑚，并在两到三年内恢复到产卵的状态。
Mote的化学生态学家Emily Hall说：“这是跳起珊瑚礁的一种方式。”穆勒说，实验室每年都放置数千朵珊瑚花，通常能达到80％以上的存活率。
位于德国不来梅的珊瑚保护非营利组织SECORE International的执行董事Dirk Petersen说，这种微碎片化方法很有希望。但是他对重新植皮有疑问。他说，古老的珊瑚头可能有新的居民，它们可能会伤害珊瑚花或与珊瑚花竞争，而且可能还会有杀死原始居民的生物出现。
浪漫礁石
Mote，SECORE和其他公司也正在帮助珊瑚繁殖。通过协助繁殖，礁石管理者不仅可以繁殖更多的珊瑚，而且可以繁殖更多的种群。有些幼虫是耐热的，有些能抵抗酸化的水。大自然会选择那些符合给定珊瑚礁条件的物种。
为了追求这种多样性，鲍姆斯于八月前往加勒比海的库拉索岛。她和她来自SECORE的同事与当地保护主义者合作，对麋角珊瑚（Acropora palmata）进行了体外受精。
恋爱开始于日落后几个小时，满月下。珊瑚把配子喷入水中。精子和卵太厚了，它们在表面上形成了一层浮油。鲍姆（Baums）和其他潜水员在殖民地上搜集网来收集配子。
由于配子只能存活几个小时，因此该团队必须进行比赛以配对兼容的卵和精子。彼得森说：“您已经在海滩上使用了一个长凳作为简易实验室。”低技术实验室可以将施肥率提高到90％或更高。
然后，SECORE将胚胎放置在苗圃中，苗圃是海洋中的一个漂浮池，受到保护，免受捕食者侵害。几天后，幼虫定居在3D打印的海星状结构上。当珊瑚达到指甲大小时，潜水员会将这些基质楔入有需要的珊瑚礁的缝隙中。彼得森说，这种方法也已经在墨西哥，佛罗里达，巴哈马，多米尼加共和国，博内尔岛，澳大利亚，帕劳和关岛的珊瑚礁上进行了测试。
尽管这些修复措施对遭受严重破坏的珊瑚礁有利，但大规模部署困难且昂贵。考虑一下澳大利亚的大堡礁，它的面积接近意大利。2016年和2017年的热浪使一半的珊瑚褪色。汤斯维尔詹姆斯·库克大学澳大利亚研究委员会珊瑚礁研究卓越中心主任特里·休斯说，尽管正在进行一些修复工作，但在大片地区幸存的珊瑚必须自救。“成千上万的坚韧珊瑚得以幸存，并且正在繁殖。” / p>
来吧地狱或热水
幸运的是，大堡礁地区比加勒比地区更好。加拿大多伦多野生动物保护协会的保护科学家艾米丽·达林（Emily Darling）说：“印度太平洋仍然处于良好状态。”
8月，以达令（Darling）为首的一个大型研究小组发表了对2584张印度洋-太平洋珊瑚礁的分析报告。好消息是，这些珊瑚礁中有86％是由大型物种（例如分支，板岩和巨石珊瑚）控制的，这些物种创造了鱼类栖息地并保护了海岸线免受风暴侵袭。
坏消息是这些物种对热也最敏感。
达令和她的同事们确定了一组近450个珊瑚礁，它们几乎没有受到近期变暖事件的影响，并且保留了超过10％的珊瑚覆盖物-这是珊瑚礁可以建造更多骨架而不是可能失去的骨架的最低限度（但仍然远低于过去几十年的珊瑚覆盖面积）。达林说：“现在，我真的会瞄准那些要拯救的人。”
科恩也正在寻找可复原的礁石，并确保在她的“超级礁石”项目中对其进行保护（参见“礁石半满”）。
她的团队发现了礁石抵御热量的三种方式。一些珊瑚生活在自然温暖的环境中，并且经过基因改造可以应对严酷的温度。例如，帕劳岩群岛附近的珊瑚礁在1998年和2010年经受了主要的热浪袭击。在附近的屏障礁（那里的水通常较冷），覆盖率降至5％。其他珊瑚礁在该地带只是幸运的。有些人会从冷流中受益，这些冷流可以保护他们免受高温伤害。其他的则由不断提供浮游生物自助餐的潮流所服务。即使它们漂白了，这些珊瑚仍能保持饱食并存活。
“到目前为止，”科恩说，“我们发现的大部分超级珊瑚礁都是偶然产生的。”为了找到更多的东西，她利用水流的流体动力学模型来识别可能的斑点，并开发了水下机器人找出有活珊瑚的区域并将其悬停在它们上方以收集数据。她说：“泪水相信大多数地方都有超级礁石。”
下一步将是保护他们。例如，科恩（Cohen）与自然保护协会和马绍尔群岛（Marshall Islands）政府合作，在附近水域发现有复原力的珊瑚礁，并确保该国在任何新的海洋保护区中包括其中一些珊瑚。
搜寻弹性礁的另一位研究人员是澳大利亚布里斯班昆士兰大学的海洋科学家Ove Hoegh-Guldberg。他从金融界借用了一种算法来找到它们。
投资者需要平衡风险和回报的多样化投资组合。霍格·古德伯格（Hoegh-Guldberg）与其他珊瑚专家和经济学家共同努力，将同样的逻辑应用于世界珊瑚礁。例如，处于预计的飓风路径可能会使珊瑚礁处于高风险，但对气候变化具有良好的耐受性，或者与其他需要重新播种的珊瑚礁有良好的联系，这将使它具有较高的效益。
考虑到30个这样的因素，该小组确定了分布在整个热带地区的50个海洋区域，每个区域约500平方公里，作为保护重点5。Heogh-Guldberg说，如果世界其他地区的珊瑚礁被消灭，那么只要气候稳定下来，这些珊瑚礁就有可能开始重新种群。
有些人发现将幸存者选出来的想法令人不安。霍尔说：“希望它不会变成我们必须选择一个礁石而不是另一个礁石的地步。”“泪以为所有的珊瑚礁都很重要。”？/ p>
宾夕法尼亚州立大学的珊瑚礁生物学家Mtradenica Medina在其大学举行的10月科学作家会议上称，依靠天然健壮的珊瑚“危险”。她指出，在一个栖息地具有弹性的珊瑚可能不会在其他地方繁荣兴旺，这种想法会让人们认为珊瑚礁不需要其他援助。
Heough-Guldberg和Cohen都强调他们不打算让这些特殊的珊瑚礁受到保护。Heogh-Guldberg在他的“ 0礁”项目中，只是通过确定一些有前途的目标来对冲自己的赌注。“无论如何，渊源都有很大的获胜机会。”？/ p>
社会科学
野生动物慈善机构世界自然基金会（WWF）在他位于马达加斯加（Madagascar）附近的50个地区之一，帮助保护美丽的珊瑚礁。宽阔的珊瑚层层上升，海龟四处游荡。华盛顿特区世界自然基金会的海洋保护科学家加比·艾哈迈迪亚（Gabby Ahmadia）说，尽管过去的压力有一些褪色的迹象，但珊瑚礁已基本恢复。但是，鱼的数量不应该多。
她说，解决鱼类短缺的方法不仅与当地人有关，还与海洋生态有关。保护组织已经帮助当地人建立了精品旅游。诺斯哈拉（Nosy Hara）海洋国家公园向社区护林员付钱，以密切注意珊瑚。马达加斯加各地的渔民互相教护。
环境保护主义者正在针对人类和环境的地方，在多个地方采用类似的策略。休斯说，最终将拯救珊瑚礁的是社会行动而不是生物学。“如果我们不首先解决水污染，过度捕捞和排放量不断上升的问题，'嘿'将再次死亡。” / p>
尽管如此，保护主义者仍然对未来充满希望，尽管受到现实主义的限制。彼得森说：“认为我们可以解决这场危机。”“泪水”还确保珊瑚礁的外观将与现在不同。“珊瑚生态学家可能不得不牺牲物种多样性来拯救整个生态系统。彼得森将未来的珊瑚礁与现代的管理型森林进行了比较，后者拥有的树木比未接触过的森林要窄得多，但仍然为野生生物提供了栖息地，并有助于清洁水和空气。
希望的另一个原因是珊瑚礁已经克服了其他挑战。造礁珊瑚是超过4亿年历史的世系的一部分。他们忍受着全球水温在10到32摄氏度之间波动，二氧化碳水平高达如今的四倍。但是他们从未经历过如此迅速的变暖。
当前的气候变化步伐可能会使珊瑚超出其适应极限。据政府间气候变化专门委员会称，即使各国成功地将全球变暖限制在1990年水平之上的1.5英寸，2018年巴黎协定的目标，珊瑚礁将损失70-0％。这个目标看起来越来越不现实。如果气候变暖2摄氏度，则专家组预计6的损失将超过99％。
尽管如此，研究人员仍然相信，在人类的协助下，全球排放量的下降，珊瑚礁会再次上升。Hoegh-Guldberg说：“人们“知道”如何康复，他们知道如何自我再生。“几乎是为此而生的。”
自然575，580-582（2019）
