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南海珊瑚拯救行动:“剿灭”长棘海星 修复海洋生态

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  南海珊瑚拯救行动
  “剿灭”长棘海星 修复海洋生态

清理人员在海底用夹子和网兜捕捞长棘海星。

  8月盛夏,天空湛蓝,阳光笔直射向澄澈的海面,水温超过30℃。

  李元超浮出水面,爬上船,在刺眼的阳光下眯起眼睛,拉开潜水服,擦掉脸上混杂在一起的汗水和海水。短暂休息过后,他再次背上气瓶,拿起网兜和长把夹子,潜入水中。

  李元超是海南省海洋与渔业科学院副研究员,他所在团队的任务之一是海洋环境监测和生态保护及修复。他此行来到南海西沙群岛巡游,目的之一是捕捞长棘海星。

  长棘海星,又名刺冠海星,人称“珊瑚杀手”,喜食珊瑚虫,能够造成活珊瑚大量死亡。

  珊瑚礁是地球上最多样化的生态系统之一,被誉为海底热带雨林,覆盖面积不到海底的千分之二,却为近30%的海洋物种提供生活环境。

  公开资料显示,中国南海拥有全球2.57%的珊瑚礁资源,居世界第八。2018年,长棘海星在南海三沙海域爆发,严重威胁岛礁健康与生态平衡。

  捕捞过程简单而辛苦。李元超和同事们下潜到水下15米左右,找到长棘海星——它们有的正趴在珊瑚上肆意啃食,有的则藏身在礁石缝隙里休息。捕捞人员将它们小心夹起,放入网兜内,然后寻找下一个目标。

  一瓶压缩空气可以支撑水下呼吸40-60分钟,李元超们重复“夹住、装袋”的动作,直到空气即将耗尽,或是“俘获”的海星重到拎不动,他们才会浮上水面,把战利品倒在船上。

  8个人,花了十几个小时,在方圆10公顷的海域内捕捞了超过3000只长棘海星,但李元超说这个捕捞量不算大。今年上半年,三沙市开启了一轮大规模集中清理长棘海星的行动,捕捞数量超过6万只。

  “围猎”长棘海星的同时,科研人员们还在培育新的珊瑚礁,在这场与海星、与时间的较量中,他们对南海珊瑚礁的未来充满信心。

  爆发的珊瑚“杀手”

  “丑”,这是海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室教授李秀保提到长棘海星的第一反应。

  长棘海星形似车轮,从中心向四周伸出8-21只触手,遍身是长短不一的棘刺,相对柔软的腹部则紧贴在海底礁石或珊瑚上,远看好像一只扁圆的刺猬。一只成年长棘海星的辐径一般为20-30cm,最大的甚至可以达到70cm。

  “长棘海星对珊瑚礁具有致命杀伤力”,李秀保向新京报记者介绍,长棘海星通常会爬到珊瑚上,啃食表面的珊瑚虫。被啃食的珊瑚往往会因失去珊瑚虫而死亡,甚至是直接死亡,只留下一片“白骨”——白化的珊瑚。

  在健康的珊瑚礁生态系统里,长棘海星和其他海底生物之间维持着一种动态平衡。长棘海星肩负着清理“病弱”珊瑚,维持珊瑚礁健康生长的重任。

  李秀保介绍,正常的珊瑚礁生态系统中,长棘海星的分布密度约为每公顷2-3只。在珊瑚覆盖率约30%的海域,珊瑚的生长量勉强可以抵消每公顷15只长棘海星的啃食量。

  而长棘海星也有天敌。浮浪幼虫阶段的长棘海星天敌众多,如部分以浮游生物为食的鱼类。随后,长棘海星幼体将附着在海底,部分大型无脊椎动物仍可刮食。随着长棘海星个体增大,包括石斑鱼、花斑拟鳞鲀在内的少数肉食性鱼类可以捕食。而成年后的长棘海星,天敌只剩下大法螺等极少数海洋生物。

  大法螺吃长棘海星,长棘海星吃珊瑚。在这个食物链中,一旦某一物种数量出现大幅波动,平衡将被彻底打破。

  去年5月,中国太平洋学会珊瑚礁分会在生态调查中发现盘石屿海域的长棘海星爆发。该分会研究员刘胜对新京报记者说,当时他与4名潜水员一起下到盘石屿西南-南侧,发现大量长棘海星。

  今年,他在科考途中再次经过盘石屿。由于台风刚过,风浪仍然较大,长棘海星多集中在风浪较小的礁盘内。在盘石屿,长棘海星们就集中在避风的东北侧。

  李秀保说,在爆发最严重的礁盘上,长棘海星的分布密度一度达到每公顷700只。“我看到过一株大约30厘米高的珊瑚,上面趴了5-6只长棘海星,触手都叠在一起,根本看不到珊瑚本身。”

  生态平衡一旦被打破,除了珊瑚礁本身遭殃外,更多生物将被殃及。持续生长的珊瑚礁为热带鱼类、软体动物等众多海洋生物提供食物和栖身之所,被啃秃了的珊瑚礁自然失去了这种庇护能力。

  有人说,长棘海星就像是海中蝗虫,扩散速度很快。李秀保介绍,它们的移动速度要快于其他海星,一只长棘海星每天可以啃食约250cm2的活珊瑚。

  人类活动加速海星爆发

  本次长棘海星在南海的爆发,已经是有观测记录以来的第二次了。

  2006年前后,研究人员监测到长棘海星在西沙群岛西侧的甘泉岛附近海域出现爆发。随后,东侧的宣德群岛也被观测到有爆发情况。

  据《2009年海南海洋环境质量状况公报》显示,当年西沙珊瑚礁生态系统呈退化趋势,造礁活珊瑚数量及种类明显减少,属亚健康状态。造礁活珊瑚覆盖度则从2006年的超过50%,下降到当年的不到10%。

  在那之后,长棘海星对珊瑚礁的破坏一直在持续,2014年西沙海域造礁活珊瑚覆盖度的平均值仅为4.1%。直到2018年,这一数字才缓慢回升至平均8.58%。

  国外有过类似的情况。早在上世纪60年代,澳大利亚大堡礁内的一个珊瑚岛就曾爆发过长棘海星,此后共计爆发过4次,爆发范围持续扩大,最近的一次是在2010年。

  当地的珊瑚礁同样遭到了严重破坏。澳大利亚海洋学研究所2012年发布的研究显示,大堡礁在过去27年里,超过一半珊瑚层消失,而长棘海星的爆发与42%的大堡礁珊瑚层消失相关。

  一般认为,气候变化带来海水酸化,由此造成珊瑚生长速度放缓,无法抵消长棘海星的啃食速度。

  此外,人类活动造成的海水富营养化和天敌数量减少也被认为是助推因素。

  生活污水的流入让本来贫营养的珊瑚礁海域日渐营养化,浮游生物大量增长,这极大地改善了幼体长棘海星的“伙食”,提高了幼体成活率。

  在中国,大法螺因螺壳硕大、花纹优美而被大量捕捞,随后当做装饰品出售,花斑拟鳞鲀则既可食用亦可做宠物饲养。

  中科院南海海洋研究所珊瑚生物学与珊瑚礁生态学学科组组长黄晖曾表示,全球气候变化是世界范围内珊瑚礁退化的主要原因,具体到中国周边海域,人类活动则是退化的主要原因。

  三亚科协主席李海凤曾表示,陆源排污、非法渔业活动、长棘海星等敌害生物的大量繁殖以及超容量的旅游活动,是珊瑚礁生态系统的主要威胁。

  澳大利亚海洋学研究所的统计显示,长棘海星平均每17年就会爆发一次,在人类活动的干预下,这一爆发周期正在缩短。

  “缴获”数万只海星

  十多年前,西沙群岛首次监测到长棘海星爆发情况后,无论科研人员还是地方政府都未足够重视。

  “直到2009年前后,突然发现珊瑚差不多都被吃光了。”刘胜说。

  因此,去年接到中国太平洋学会珊瑚礁分会的通报后,三沙市政府迅速联合多个机构组成清理小组,组织专家开展调研,并开始小规模地清理。

  今年上半年,在长棘海星爆发严重的盘石屿海域,三沙市开启了一轮大规模集中清理长棘海星的行动。这也是中国首次进行大规模的长棘海星清理工作。

  据估计,该海域内的长棘海星数量大约在六万到十万只,若不加以控制,在一到两年的时间里,长棘海星就可以把海域内的珊瑚礁全部吃掉。

  参与清理的除了海洋科研人员,还有当地的渔民。接受盘石屿海域清理任务的3位渔民均来自海南省琼海市潭门镇,他们世代在南海捕鱼,海上经验丰富,水性极好。

  这3位“特别行动队”成员驾驶着一艘普通的渔船出发,在缺少定位、探测设备,甚至没有手机信号的情况下,在海上连续工作20天,潜水捕捞。除去往返陆地和盘石屿的时间,3位渔民在7天时间内,清理出了超过4.5万只长棘海星。

  清理工具是夹子和网兜,尽管方法并不复杂,但是想要清理干净却并不容易。长棘海星昼伏夜出,白天喜欢躲在岩石缝里“睡懒觉”,这就给清理工作增加了难度。

  此外,由于安全及潜水装备限制原因,清理人员的巡游深度一般在海平面以下20米内,但更深的海水下面同样可能隐藏着大量长棘海星。“表面上的抓完之后经常会从别的地方爬出来”,刘胜向新京报记者表示。

  同时,这是一份有危险性的工作,长棘海星被称为“魔鬼海星”,它的每一根棘刺里都含有神经毒素,一旦被刺到就会皮肤红肿,疼痛难忍。

  “在捕捞过程中,一定要做好个人防护工作。”李元超介绍,参与清理的人需要具有出色的潜水技巧,捕捞过程中也要戴好手套并穿上厚一点的潜水服。

  由于清理出的长棘海星数量过多,这些被抓获的“珊瑚杀手”们将被装进冷库,运回海口,晒干后作为干垃圾进行填埋。

  这样处理是为了防止长棘海星的尸体污染附近小岛的土壤和淡水,刘胜解释。

  对于新京报记者提出的是否能将长棘海星当做食物出售的问题,他表示,曾有清理人员尝试着吃了一点长棘海星子,“很难吃,吃完嗓子疼。”记者了解到,市面上出售的可食用的海星一般是五角星形状的多棘海盘车。

  研究人员曾试图将捕捞上来的长棘海星“变害为宝”,例如尝试从长棘海星中提取有效成分入药;尝试将其充分烘干粉碎后,与其他材料混合并制成再生塑料;或者用其喂养人工养殖的大法螺等。然而到目前为止,这些尝试都尚未取得成功,晒干后填埋仍是处理长棘海星的最好办法。

  成本与监测难题

  完全依靠人工捕捞的清理方式成本不菲。

  李秀保给新京报记者算了一笔账,租用渔船的费用约为2万-3万元/天,雇用潜水作业人员的费用约1500元/天,若前往较远海域进行清理,仅往返途中所花费的时间就要4-6天。

  除此以外,因天气等不确定因素造成水下作业无法按期完成,以及冷链运输等后续处理过程还会需要额外的花费。“目前的清理工作几乎是不计成本的”,一位参与清理工作的人员表示。

  在同样面临长棘海星爆发问题的澳大利亚,研究人员采取了另外的方法,将一种培养菌注射到长棘海星体内,致使其感染死亡。在2014年到2016年间,当地累计消灭了超过20万只长棘海星。研究人员甚至专门研制了一种机器人,携带有注射针,专门捕杀长棘海星。

  然而,任由大量长棘海星尸体在海中腐烂,是否会对本就脆弱的珊瑚礁生态产生影响?李秀保表示这一方式造成的影响仍有待观察。在他看来,人工捕捞尽管成本巨大,但这仍是现阶段最有效、最彻底的清理方式。

  此外,如何在第一时间找到长棘海星的爆发点,这不仅是科学问题,也有一定运气的成分。

  曾有人提出利用机器人和遥感技术,然而,由于海底地貌的差异、水流的干扰,这些技术在海洋监测中效果有限。人工巡游仍然是目前获取海下真实信息的最优方式,但现有的人次和频次,还远远做不到及时监控。

  几位曾参与南海自然资源调研的专家表示,他们发现长棘海星爆发点,要么是在巡游过程中偶然发现,要么就是通过潜水爱好者、渔民的举报得知。但潜水者和渔民由于专业知识有限,有时即使发现了情况,也会“视而不见”。

  在刘胜看来,当务之急是建立有效的多重监测体系,“可以考虑通过机制创新,将熟悉周边海域情况的渔民纳入监测体系,加以培训,成为移动监测点。”

  人工巡游过程辛苦,“三沙地区的气温偏高,而且紫外辐射比较厉害,即使穿着潜水服也有被晒伤的风险。”刘胜提到,对于晒黑,他们已经习以为常。为了杜绝防晒霜溶解给珊瑚带来伤害,研究人员们日常下水只能采用物理防晒——把自己裹得严严实实。

  让珊瑚重获生机

  面对长棘海星留下的满目疮痍,科研人员们在尝试种植新的珊瑚。

  珊瑚的繁殖方式有两种,有性繁殖和无性繁殖。前者是把珊瑚受精卵在人工环境下培育成珊瑚幼体,再放归海洋;后者类似于树木嫁接,将健康的珊瑚切割成手指大小的断枝,短期培育后附着到预先选定的礁体上。

  李秀保表示,尽管通过有性繁殖培养出的珊瑚礁适应性好,但是培养速度慢,成本高。目前,无性繁殖被更多地应用在珊瑚礁修复上。

  就像枝繁叶茂的大树可以为鸟儿提供家园,结构复杂的珊瑚也能为鱼类提供庇护所。因此,研究人员在“嫁接”珊瑚的时候,除了主要选择本地常见的物种,也会倾向于选择结构复杂的枝状珊瑚,这通常更有助于珊瑚礁生态的恢复。

  打好地基才能盖房子,遇到无法修复的区域,研究人员会放置几吨重的仿生礁,并在此基础上进行珊瑚种植。

  工作人员用绳子将仿生礁吊起,放入水下十几米处的预定位置,在水流冲击下,绳子有时会大幅度摆动,甚至缠在一起。一旦被缠住,潜水员就只能剪断绳子脱身。

  目前,黄晖的团队已经在南海成功种植了约十万平方米珊瑚,到2016年底,珊瑚断枝成活率约为75%。其在珊瑚礁修复示范区打造出的苗圃可以同时培育珊瑚断枝40000株。

  珊瑚礁造好后,研究人员会放养一些海洋生物,“海底世界并不是寂静无声的,海洋生物们也会发出不同的声音,这些声音将吸引生物们回来。”刘胜说。

  回来的鱼儿们入住珊瑚礁里的“豪华海景房”后,也会帮忙做些清扫工作,啃食覆盖在珊瑚表面的藻类。等“房子”都打扫干净,在海水中四处流浪的珊瑚受精卵就可以随时“拎包入住”,进而盘活整片珊瑚。

  “自然恢复为主,人工修复为辅”是多数珊瑚礁修复团队的思路。研究显示,只要修复某一区域珊瑚礁生态的15%,并保持生物移动道路畅通,大自然就可以启动自动修复程序。

  不过,尽管大自然的修复力惊人,但新生的珊瑚礁成长仍需时日。在这场与时间的较量中,研究人员们希望通过人工干预的方式,为珊瑚礁的恢复争取更多机会。

  在李秀保看来,过度捕鱼是造成长棘海星的天敌们控制力减弱的主要原因。民众的消费观念需要进行正确引导,应该减少对大法螺和其他珊瑚礁鱼类及无脊椎动物的消费。

  “对未来要充满信心。那些曾经见过的珊瑚礁,我还想再见。”黄晖说。

  新京报记者 韩沁珂 A12-A13版图片/受访者供图

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