拯救佛罗里达珊瑚礁免受毁灭性海洋高温的英勇努力
7 月下旬，年轻的水肺潜水员带着刷子前往佛罗里达州鳄鱼礁水域，试图帮助珊瑚在 2023 年非凡的海洋热浪中挣扎求生。在伊斯拉莫拉达保护与恢复教育（I.CARE）实习生的监督和培训下，他们小心翼翼地清除掉落在鹿角碎片上的有害藻类和捕食者。
通常，每年这个时候，I.CARE 的志愿潜水员都会将珊瑚移植到佛罗里达群岛附近的水域，作为国家恢复佛罗里达珊瑚礁努力的一部分。但今年，一切都在逆转。
随着佛罗里达群岛水温飙升，来自大学、珊瑚礁恢复组织和政府机构的科学家们发起了拯救珊瑚的英勇努力。潜水员每天都在水中，从佛罗里达群岛珊瑚礁区的海洋苗圃收集数千颗珊瑚，并将它们转移到较冷的水域和陆地上的巨型水箱中。
美国珊瑚礁更新项目的海洋科学家 Ken Nedimyer 和他的团队开始将整个珊瑚树苗圃从塔维尼尔附近的浅水区移至 60 英尺深、温度较低 2 华氏度（1.1 摄氏度）的区域。即使在那里，温度也约为 30 摄氏度（85 至 86 华氏度）。
他们的努力是佛罗里达州前所未有的规模的紧急响应的一部分。
佛罗里达礁石——沿着佛罗里达群岛的一条近 350 英里的弧线，对鱼类栖息地、沿海风暴保护和当地经济至关重要——于 2023 年 6 月开始经历创纪录的高温海洋温度，比预期早了几周。持续的高温引发了大范围的珊瑚白化。
佛罗里达群岛国家海洋保护区奇卡岩石监测点的一个白化珊瑚堆先前已被标记，显示了珊瑚骨架。 （照片：NOAA AOML）
虽然珊瑚可以从这样的大规模白化事件中恢复过来，但长时间的高温会使它们变得虚弱，容易受到疾病的影响，最终导致它们死亡。
这正是科学家和志愿者一直竭力避免的。
礁石的心跳
佛罗里达珊瑚礁多年来一直在过度捕捞、疾病、风暴和全球变暖的压力下苦苦挣扎，这些因素导致其活珊瑚大量减少。
自 2019 年以来，一项大规模的珊瑚恢复工作——国家海洋和大气管理局的使命：标志性珊瑚礁——一直在进行，目的是通过移植珊瑚来恢复珊瑚礁，特别是那些对气温上升最有抵抗力的珊瑚。但即使是最顽强的珊瑚移植现在也面临风险。
造礁珊瑚因其组织中的微小藻类具有独特的共生关系而成为浅热带水域的基础物种。
白天，这些藻类进行光合作用，为珊瑚动物产生食物和氧气。晚上，珊瑚虫以浮游生物为食，为藻类提供营养。这种共生关系的结果是珊瑚能够构建碳酸钙骨骼和珊瑚礁，养活了近 25% 的海洋生物。
不幸的是，珊瑚对温度非常敏感，南佛罗里达州附近的海洋极端高温，一些珊瑚礁区域的温度达到华氏 90 度，使它们承受着巨大的压力。
当珊瑚变得太热时，它们会排出共生藻类。珊瑚呈现白色（漂白），因为它们的碳酸盐骨架通过透明的组织显示出来，缺乏任何彩色的藻类细胞。
如果水条件在几周内恢复正常，珊瑚可以恢复新的藻类共生体。然而，由于人类活动温室气体排放的影响，全球气温上升，导致全球珊瑚白化时间更长、更频繁，引发人们对珊瑚礁未来的担忧。
用于珊瑚的 MASH 装置
今年，佛罗里达群岛达到了 2 级警报，表明白化风险极高，比正常情况提前了大约六周。
美国国家海洋和大气管理局珊瑚礁观察网络的早期预警和预报让科学家们有时间开始准备实验室和设备，跟踪不断增长的海洋热量的位置和强度，最重要的是，招募志愿者。
今年的最高海面温度（上图）和加热周数（下图）（衡量累积热应力的指标）是有记录以来的最高水平。 （图片来源：NOAA）
在基斯海洋实验室，科学家和训练有素的志愿者丢弃了从受热威胁的近海苗圃收集的数千块珊瑚碎片。主任辛迪·刘易斯 (Cindy Lewis) 将实验室的巨型水箱描述为“珊瑚的 MASH 装置”。
那里和佛罗里达州其他实验室的志愿者将手工喂养这些微小的生物，以保持它们的生命，直到佛罗里达州的海水再次冷却，它们可以返回海洋并最终移植到珊瑚礁上。
供暖周度是衡量过去 12 周累积热应激的指标。在 4 摄氏度周（7.2 华氏度周）下，珊瑚会承受可能导致白化的压力。超过 8 C 周（14.4 F 周）后，它们可能会出现白化。 （图片来源：NOAA 珊瑚礁观察）
保护仍在海洋中的珊瑚
I.CARE启动了另一种类型的应急响应。
I.CARE 联合创始人凯莉·史密斯 (Kylie Smith) 是一名珊瑚礁生态学家，也是我以前的海洋科学专业学生。几年前，她发现周围有大量肉质藻类的珊瑚移植物在温度升高时更容易白化。去除藻类可能会给珊瑚带来更好的生存机会。
史密斯的团队通常与当地潜水经营者合作，培训休闲潜水员协助移植和维护珊瑚碎片，以恢复伊斯拉摩拉达的珊瑚礁。 2023 年夏季，I.CARE 一直在培训志愿者，例如来自“有目的潜水”的年轻潜水员，以清除藻类和珊瑚捕食者，例如食珊瑚的蜗牛和火虫，以帮助提高珊瑚的生存机会。
监测面临风险的珊瑚
为了帮助发现陷入困境的珊瑚，志愿潜水员还通过莫特海洋实验室的 BleachWatch 计划接受珊瑚礁观察员的培训。
长期以来，佛罗里达群岛的珊瑚礁因其美丽和交通便利而吸引了水肺潜水者。该实验室正在训练他们识别不同物种的白化、患病和死亡珊瑚，然后使用在线门户提交整个佛罗里达珊瑚礁的白化报告。
对珊瑚礁的关注越多，显示最受白化问题影响的区域的地图就越准确。
研究生态学家、NOAA 大西洋海洋学和气象实验室珊瑚项目负责人 Ian Enochs 发现，奇卡岩地区的所有珊瑚到 2023 年 8 月 1 日都已白化。（照片：NOAA AOML）
重建珊瑚礁
虽然群岛的海洋热浪将不可避免地杀死一些珊瑚，但更多的珊瑚将存活下来。
通过对经历白化的物种、基因型和珊瑚礁位置进行仔细分析，科学家和从业人员在努力保护和重建更具复原力的珊瑚礁以适应未来的过程中获得了宝贵的信息。
这给史密斯、刘易斯、内迪迈尔和其他数百名相信这片珊瑚礁值得拯救的人带来了希望。志愿者对于这项工作至关重要，无论是帮助珊瑚礁维护、报告白化情况，还是提高人们对如果人类未能阻止地球变暖所面临的危险的认识。
作者
Michael Childress，克莱姆森大学生物科学与环境保护副教授
（来源：对话）
