加勒比海的珊瑚正值繁殖高峰期,今年水中有些新玩意。在數個地點,水下揚聲器正播放著錄製自生機勃勃珊瑚礁的聲音,像是槍蝦的喀嚓聲和魚群的嗡嗡聲,試圖吸引漂浮的珊瑚幼體,引導牠們在受高溫、污染等壓力影響而掙扎的礁石上尋找永久棲地。
這項由麻薩諸塞州伍茲霍爾海洋研究所(WHOI)研究人員主導的計畫,其希望是透過這些「海之歌」吸引漂浮的珊瑚幼體棲息於退化的礁石上,並幫助牠們恢復。此計畫建立在珊瑚幼體能感知聲音並將其作為尋找永久家園線索的發現之上。
「健康的珊瑚礁自然會四處廣播聲音,」WHOI的海洋生物聲學家Aran Mooney表示,他領導著這個計畫。他是一個為拯救受威脅珊瑚而努力的研究小組的一員。除了播放搖籃曲來恢復受損的礁石,他們還採取其他緊急措施,例如將珊瑚從淺水區移至更深、更涼爽的水域,以及為礁石接種保護性微生物。
地球上的珊瑚迫切需要所有能獲得的幫助。今年創紀錄的海水溫度,源於人為造成的氣候變遷和太平洋上一個正在形成的超級聖嬰現象,再次引發了對珊瑚礁未來的擔憂。升高的水溫會導致珊瑚白化,這是當原本色彩豐富的生物體排出牠們賴以獲取養分的共生藻時發生的;這最終可能導致珊瑚死亡。
截至八月下旬,已在佛羅里達州、巴拿馬太平洋沿岸和中太平洋的吉里巴斯觀察到珊瑚白化。美國國家海洋暨大氣總署的珊瑚礁觀測站發現,廣闊的海洋區域水溫已達到可能導致珊瑚白化和熱死亡的風險水平。預計隨著聖嬰現象達到最強盛,2027年水溫將進一步升高,這將增加珊瑚面臨的風險。
珊瑚礁可以從白化中恢復,牠們的恢復能力常常讓科學家感到驚訝。但恢復需要時間,而珊瑚卻無法喘息:今年的白化事件發生在2025年上一次全球白化事件結束不到一年之後。
「這就像得了COVID,又得了流感,同時還為工作壓力煩惱,」領導WHOI珊瑚恢復團隊的海洋地球化學家Amy Apprill說。她表示,累積的壓力可能會使今年的高溫和2027年的高溫對珊瑚造成的傷害比以往的事件更大。
英國德比大學的珊瑚生物學家Michael Sweet表示,儘管前景黯淡,許多研究人員仍專注於他們能做些什麼來提供幫助。「你會在幾乎放棄和『我將奮戰到最後一口氣,試圖讓事情變得更好』之間搖擺。」
二十一世紀對珊瑚礁來說並不友好。自1998年以來,四次由全球暖化加劇、並由聖嬰現象助長的熱浪,已導致全球珊瑚白化。這些白化事件造成了嚴重影響。根據八月發表的一份由數百名科學家撰寫的主要報告,2020年至2024年間硬珊瑚覆蓋率比1980年至2009年間低了9.5%。大部分的下降發生在2024年的創紀錄高溫期間,當時全球幾乎所有珊瑚礁都發生了白化,硬珊瑚覆蓋率比2023年下降了8.9%,是迄今為止單一年份的最大降幅(見「礁石的艱難時光」)。
「這種下降告訴我們,在下一次衰退發生之前,恢復永遠是不夠的,」報告的合著者、澳洲海洋科學研究所(AIMS)的珊瑚研究員Manuel González-Rivero說。
對今年聖嬰現象之後的預測也看起來很黯淡。「即使在對未來海洋溫度最樂觀的模型下,我們預計在未來十年內各地都會發生大規模白化,」歐洲委員會聯合研究中心生態學家Giovanni Strona說。
「到本世紀末,許多預測幾乎預計全球珊瑚礁將完全滅絕,」Strona補充道。他於2025年合著的一項研究認為,除非大幅增加資金或出現重大的技術進步,否則問題的規模已經太大,無法透過恢復工作來阻止巨大的下降。
珊瑚科學家們明確表示,保護珊瑚的首要任務必須是大幅減少溫室氣體排放,並保護珊瑚礁免受過度捕撈和污染等局部壓力。氣候模型顯示,將全球暖化限制在比工業化前平均水平高1.5°C,可以使一些珊瑚礁免於重複白化事件。但在一個比現在溫暖2°C的世界裡,幾乎所有珊瑚礁都將定期遭受嚴重白化,最終導致珊瑚死亡。
從事珊瑚恢復工作的科學家堅持認為,仍有許多東西可以挽救。「珊瑚礁尚未越過無法回頭的點,」報告指出。然而,隨著世界似乎將同時超過這兩個溫度閾值,研究人員表示,高溫正日益挑戰珊瑚礁的自然恢復能力,需要更直接的干預措施來維持珊瑚礁的生命。
「這在成為珊瑚科學家和生物學家的絕佳時機,有機會開發和建立這些很酷的技術,與我們必須這樣做(因為珊瑚陷入困境)的事實之間來回擺動,」Sweet說,他研究利用珊瑚微生物群來幫助礁石的方法。
這項工作包括一系列顯示出幫助珊瑚潛力的技術,儘管規模化困難和資金匱乏仍然是持續存在的問題。有些方法相對低技術。例如,長期的珊瑚園藝項目在培育對高溫和酸度有更好耐受性的珊瑚方面做得越來越好。其他方法則從用微生物雞尾酒和微量營養素處理珊瑚,到利用健康珊瑚礁的水下聲音吸引幼體。
對Mooney來說,珊瑚幼體——一種不到一毫米長的無脊椎動物——竟然對聲音敏感,這是一個很大的驚喜。2010年,他和同事們在美屬維爾京群島附近聆聽健康和退化礁石的聲景差異。加勒比海因海水溫度升高和其他局部壓力,如過度捕撈、沉積物污染和疾病爆發,經歷了世界上最嚴重的珊瑚覆蓋率下降。
2010年,眾所周知魚類會被生機勃勃的礁石聲音吸引。Mooney也發現了魷魚對聲音敏感,螃蟹也是如此。他想到,其他無脊椎動物,如珊瑚和牡蠣,也可能利用聲音線索來評估礁石的狀態。
Mooney和他的同事們開始進行實驗,以了解珊瑚可能如何利用聲音。他們發現幼體對聲音線索敏感,並在暴露於健康礁石的環境聲音時,有更高的定居率。
然後,在2022年,他們開始測試是否可以利用礁石聲景來幫助這些生態系統恢復,方法是在已經寂靜的礁石上播放生機勃勃的礁石錄音。該團隊將一種黃色石珊瑚(Porites astreoides)的珊瑚幼體放在退化的礁石上,放在特殊的杯子裡,這些杯子會振動以讓聲音進入,但會阻擋光線和化學線索等其他感官資訊。研究人員隨後使用水下揚聲器播放健康礁石的音頻錄音。他們發現,暴露於健康礁石錄音的幼體,平均定居率幾乎是沒有聲音處理的幼體的兩倍。「哦,哇。這真的奏效了,」Mooney說。


