艾瑞恩·穆勒 (Erinn Muller) 應該有理由感到絕望。 這位海洋生物學家研究佛羅裡達州的珊瑚健康狀況，該州的珊瑚礁已被破壞極熱,越來越猛烈的颶風和致命的傳染病（序號: 6/15/23;序號：9/13/23； 序號：2019 年 7 月 9 日）。
佛羅裡達州薩拉索塔莫特海洋實驗室的穆勒說：「我們已經失去了 98% 的活珊瑚。」雖然佛羅裡達州是受災最嚴重的地區之一，但它並不孤單。 從澳洲的大堡礁到加勒比海，全球的珊瑚礁都陷入了困境。
但保護和恢復珊瑚礁的創新努力讓穆勒燃起了希望。 她只需參觀莫特的加勒比帝王蟹苗圃，這是珊瑚礁恢復專家傑森·斯帕達羅 (Jason Spadaro) 的一個項目。 在那裡，微小的甲殼類動物會長成喜歡吃沙拉的覓食者。 一旦它們被釋放到附近的珊瑚礁上，刺鱔 吃掉令人窒息的海藻。
“我很樂觀，因為在恢復珊瑚礁方面確實有很多工作要做”，說塔利·瓦爾迪是一位海洋生物學家，也是珊瑚恢復聯盟的執行董事，該聯盟是一個由科學家、管理者和復育專家組成的全球社區，致力於幫助珊瑚礁。 雖然保護珊瑚礁的未來最終取決於阻止氣候變化，但“我們正在努力維護生物多樣性”，這可以作為珊瑚礁長期恢復的跳板。
瓦爾迪說，考慮到珊瑚礁的多樣性，研究人員需要多樣化的解決方案來匹配。 “這裡沒有靈丹妙藥。”
在全球範圍內，珊瑚生物學家正在嘗試各種方法來保護珊瑚，從低技術的海藻去除到高科技的人造霧生產。 以下是研究人員為幫助拯救珊瑚礁而開發的三個項目的詳細介紹。
顧名思義，就是海草除草
在澳洲的大堡礁，除草的不是螃蟹。 國際環境組織地球觀察研究所的志工在水下浮潛和潛水以採摘大型藻類（海洋雜草）。 志工的目標是使部分珊瑚礁免受海藻禍害的侵害，看看這是否會導致珊瑚的復甦。
「長期以來，大型藻類相對於珊瑚的增加一直存在這個問題，」大衛伯恩說。 “如果珊瑚礁生態系統出現問題”，“珊瑚就會失敗，大型藻類就會取而代之。”
雖然它們看起來像是植物和岩石的混合體，但形成珊瑚礁的硬珊瑚實際上是被稱為珊瑚蟲的微小動物的巨大群體。 水螅體會分泌出由碳酸鈣製成的堅硬骨骼，它們用骨骼逐骨建造一座海底城市。 生活在珊瑚蟲體內的微小光合藻類夥伴為珊瑚提供了絢麗的色彩，並為它們的宿主產生能量。
然而，海藻佔據了空間並吸收了珊瑚可以利用的光。 如果珊瑚數量因高溫或疾病等壓力而減少，海藻就會迅速增殖並取代它們。
伯恩是澳洲湯斯維爾詹姆斯庫克大學的海洋生物學家，他想知道地球觀察組織實施的海藻清除計畫是否有效。 從 2018 年到 2021 年，志工每年都會多次修剪珊瑚礁 24 個區域（每個區域 5 公尺 x 5 公尺）的海藻，而不會影響其他海藻豐富的區域。 他們總共清除了 2,148 公斤海藻。
開始時，照管的珊瑚塊面積僅約 34 平方公尺。 去除這些地塊中的大型藻類Bourne 的團隊於 9 月 13 日在《自然》雜誌上報道稱，珊瑚覆蓋面積總計增加了近 203 平方米，足以覆蓋一個網球場。應用生態學雜誌。 在未修剪的地塊中沒有看到這種變化。
「我們看到一些復甦並不奇怪，」伯恩說。 “令人驚訝的是康復的程度以及恢復的速度。” 他說，除海草是一種打破珊瑚礁競爭平衡並幫助珊瑚茁壯成長的直接方法。
伯恩希望這種方法的簡單性能幫助其傳播。 「海草除草的優點在於它的技術含量很低； 任何人都可以做到，」他說。 此外，海藻往往是靠近海岸並為當地社區所熟知的珊瑚礁上的一個問題，“因此有一些活躍的團體有興趣提供幫助。”
「重新剝皮」珊瑚骨骼
雖然聽起來很可怕，但死亡珊瑚礁的碳酸鈣骨骼可以作為新珊瑚蓬勃發展的重要鷹架。 「重新剝皮」死珊瑚利用了珊瑚微碎片，即珊瑚蟲的小碎片。 在實驗室中培育微碎片，然後將它們移植到珊瑚礁骨架上，可以在某種程度上使死亡的生態系統恢復生機。
大衛沃恩透過他所謂的「尤里卡錯誤」發現了珊瑚微碎片的修復潛力。 沃恩 (Vaughan)，Mote 前執行董事，現任該非營利組織負責人種植一百萬顆珊瑚佛羅裡達州薩默蘭島的一位科學家在將珊瑚分枝移至新水箱時不小心折斷了它的碎片。 有些珊瑚蟲殘留在水箱底部。 沃恩認為這些小動物無法生存。 但大約兩週後，當他檢查它們時，他發現它們迅速生長和繁殖。
穆勒說，大型珊瑚生長緩慢，因為它們必須投入大量能量來形成更多的碳酸鈣骨架。 如果您將多個微碎片貼在堅硬的表面上，這些微碎片由薄薄的骨骼層和頂部的一小部分活珊瑚組織組成，彼此靠近，他們迅速成長並融合在一起。 穆勒說，微粒科學家「破解了許多這些生長緩慢的物種的生物學，以鼓勵它們投入大量資源來更快地創造組織」。
2018 年的一項研究發現，山地星珊瑚的微碎片（蜂巢輪蟲）組織生長了 10 倍與先前用於珊瑚礁修復的正常較大碎片一樣，歷時 31 個月。 實驗開始時每種植一平方公分的珊瑚，微碎片平均會長出 3.38 平方公分的新組織，而較大的碎片僅長出 0.35 平方公分。 此後，珊瑚微碎片的海洋種植經受住了疾病、白化和颶風的考驗，並在幾年內長得足夠大，可以繁殖。
“五年後的產卵，”斯帕達羅說，“在恢復方面絕對改變了遊戲規則。” 與以前的方法相比，使用微碎片重新剝皮可以在很短的時間內為您提供功能性的珊瑚礁生態系統。 此後，微粒科學家與夏威夷和加勒比海等世界各地致力於恢復珊瑚的其他人分享了他們的知識。
製作陰影
漂白是巨大苦難的戲劇性結果。 被極度壓力推向邊緣，緊張的珊瑚噴出共生的光合藻類，變成純白色並失去其主要食物來源。 過熱是最常見的罪魁禍首，但並不是唯一的罪魁禍首。
澳洲考夫斯港南十字星大學的生物學家彼得‧布徹林 (Peter Butcherine) 表示，過多的光線也會導致白化。 當珊瑚的藻類夥伴進行光合作用時，光照過多會產生大量有毒的含氧分子，這些分子具有高度反應性，會導致細胞死亡。 布徹林說，保護珊瑚免受過多陽光照射有助於防止白化，但「你無法鋪開數千平方公尺的遮陽布」來遮蔽大堡礁那麼大的區域。
相反，布徹林和其他人轉向了一種更短暫的方法：製造霧氣。 「它本質上是一種海霧，」布徹林說。 儘管在整個大堡礁上霧是不可行的，但在白天陽光最刺眼的時候，海霧可以用來保護珊瑚礁的敏感部分。
Butcherine 和同事表明每天給珊瑚遮蔭四小時就可以延緩珊瑚白化即使水溫很高，珊瑚也能承受額外三週白化程度的高溫。 該實驗室研究的結果發表在 9 月 20 日的《海洋科學前沿。 這種延遲可以幫助珊瑚抓住它們的藻類夥伴，直到它們周圍的環境變冷。
由於海洋霧化仍處於開發階段，因此價格相當昂貴。 它需要在船上安裝大量噴霧器。 但布徹林對利用太陽能（包括安裝噴霧器的太陽能無人機）在更廣泛的範圍內甚至在世界其他珊瑚礁上實施該技術的潛力感到興奮。
「我對我們能夠有所作為感到樂觀，」布切林說。
