馬爾地夫藉由縮時攝影技術制定緩解珊瑚白化的策略



自從2005年以來,珊瑚保育師們(Reefscapers)致力於修復馬爾地夫珊瑚礁群。在過去16年間,他們幫助超過300,000多個珊瑚制定了保護計畫,堪稱為世上最成功的海洋保育計畫之一。近年來,馬爾地夫的珊瑚白化事件影響的不只是對於環境造成破壞,同時也對於當地經濟造成影響。珊瑚保育師們採用革命性的珊瑚框架技術種植珊瑚碎片已被證實能為世界各地珊瑚礁提供了長期監測健康狀態的解決方案。

 

珊瑚的蹤影可以在世界各地的深淺海洋中找到,這些多種多樣的珊瑚可以是由單個水螅型珊瑚蟲(polyp)到上千個群落聚集而成。水螅型珊瑚蟲(polyp)是透明的軟體生物體,和水母、海葵隸屬於同一家族。他們的底部由堅硬的骨架集結而成。珊瑚礁的形成是由珊瑚蟲附著在類似岩石等堅硬的物質上,一但安定下來,它會分裂成數千株珊瑚。



珊瑚礁之所以有七彩的顏色是因為珊瑚蟲和蟲黃藻的共生關係(註:蟲黃藻zooxanthellae為海藻中的一種)。珊瑚為海藻提供了保護環境以及海藻通過光合作用將陽光轉換成化學物質所需的化合物。海藻將廢物從環境中過濾掉,為珊瑚提供氧氣、葡萄糖、丙三醇以及珊瑚形成骨架所需的氨基酸,這些佔了90%珊瑚主要的食物來源,進而形成珊瑚礁生態系統非常重要的一部分。

 

氣候變化加上環境污染對世界各地的珊瑚礁造成了嚴重的影響,持續上升的海洋溫度也影響了海藻與珊瑚間的共生關係。新的環境變化為珊瑚礁帶來越來越大的壓力,導致珊瑚將海藻驅逐,進而演變成珊瑚礁失去顏色,就像是被「漂白」一樣,形成俗稱珊瑚白化的現象。在這一系列的珊瑚白化事件中,除非造成珊瑚壓力的來源被解決,否則情況只會持續惡化,最終可能導致整個珊瑚群死亡。



珊瑚保育師們(Reefscapers)進行了些研究計畫,想要更了解造成珊瑚白化的過程以及如何發展出更好的緩解或是管理計畫,以保護不僅在馬爾地夫,更是保護全世界的珊瑚礁的健康。如果不立即採取行動,珊瑚白化將會對環境和人道主義造成破壞性的影響。雖然珊瑚礁僅佔全球表面的1%,但是它們每年為當地經濟帶來$375億美元的收益。在發展中的國家中,有四分之一的魚是在珊瑚礁生態系統中被捕獲,它們還通過創造一個天然的海提來緩解海岸線的侵蝕速度。



近期珊瑚保育師們(Reefscapers)開始使用Brinno TLC200Pro縮時相機光學變焦鏡頭BCS24-70進行珊瑚白化過程的觀測研究。這些實驗在可控的實驗室環境下進行,包含控制提高飼養健康珊瑚的水族箱中的溫度,並記錄下珊瑚的變化。 藉由縮時的技術他們發現到珊瑚在白化的過程中會釋放一種未知的氣體,於是珊瑚保育師們推測這種氣體的產生是和海藻被驅逐有關。關於這項推測還需要更多的研究來證實是否為真,但珊瑚保育師們對於形成珊瑚白化的原因有了更進一步的見解。




 

對於珊瑚白化過程中觀察到的氣體種類和形成原因的三種推論

二氧化碳(CO2)

氧氣

活性氧類(Reactive Oxygen Species, ROS)

來自海水中的無機碳是珊瑚通過鈣化過程形成骨骼的關鍵成分之一,這個過程會形成二氧化碳,但是在正常情況下藻類用來增強光合作用,且能幫助排除掉二氧化碳中的酸性副產物。

 

但當珊瑚開始白化時,會有一段加速鈣化的時期,這可能會引發二氧化碳增加造成的不平衡現象,從而導致藻類被驅逐。

在珊瑚白化的初期,藻類的光合作用活動增加,造成氧氣的含量增加。

 

研究學家使用的可控環境:水族箱中,水的流速很低,可能造成氧氣的泡泡卡在珊瑚分枝中。在自然的狀態下,氧分子邊界層會自然分解,掩蓋住氧氣含量增加的現象。

這是種不穩定的分子,含有氧氣,且會對於細胞造成破壞性的影響。如果細胞中活性氧類的含量提升,會對核糖核酸(RNA)、去氧核糖核酸(DNA)和某些必須的蛋白質造成破壞,進而導致細胞死亡。

 

光合作用的過程中會自然產生活性氧類,珊瑚和藻類都已經成功演化成不會被活性氧類影響。但是如果光合作用活動大幅增加,產生過多的活性氧類會壓垮這兩種生物,導致骨牌效應,導致珊瑚加速白化。

 

 

 

雖然氣體的類型和釋放的過程仍然還是未知的狀態,但在Brinno縮時攝影技術的幫助下,可以提供研究學者們對於珊瑚白化過程得到更多的見解。 透過這項知識,珊瑚保育師們(Reefscapers)將能夠制定因地制宜的珊瑚管理和緩解計畫,保護珊瑚礁群們免於受到更多的破壞。

 

造訪珊瑚保育師(Reefscapers)的網站和Facebook頁面了解更多關於這項職業和他們所負責的工作,如果你有興趣捐贈一個珊瑚框架可以透過Reefscaper的網站得到更多資訊。

 

珊瑚保育師資料