为什么科学家使用其他国家的珊瑚来帮助拯救佛罗里达的礁石

在迈阿密大学的一个实验室中,有诺比(Knobby)的坦克,佛罗里达州的棕褐色珊瑚,洪都拉斯和开曼群岛。由于科学家们寻找可以在气候变化驱动的越来越热的海洋温度下,它们已被选为一种珊瑚奥运会。

在过去的两年中,世界上80%的礁石看到了危险的热量,这会导致珊瑚漂白,变成幽灵般的白色。

佛罗里达的礁石处于危机的前线。今年夏天,那里的珊瑚再次漂白,佛罗里达钥匙以上的珊瑚中有90%以上已经死亡。因此,几十年来,重点一直是通过在海洋中种植和种植珊瑚的恢复礁石,就像种植森林一样。

这是世界上最大的珊瑚恢复工作之一。但是,在佛罗里达州附近的许多恢复珊瑚在最近的海洋热浪中死亡之后,恢复小组不得不大修其战略。

科学家现在正试图繁殖能够更好地耐热的珊瑚,从而加快自然进化过程。佛罗里达珊瑚与洪都拉斯的珊瑚杂交,创造了研究人员所谓的“弗隆杜兰”珊瑚。在美国,这些珊瑚婴儿第一次在对照试验中被放入野外。


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研究人员希望佛罗里达州将制定一项可以在世界各地复制以帮助礁石的战略。问题是它是否可以扩大足够的缩小以产生有意义的差异,或者温度对于珊瑚而言是否太热。

迈阿密罗森斯特大学海洋生物学学院海洋生物学和生态学教授安德鲁·贝克(Andrew Baker)说:“佛罗里达州目前占据了世界上的珊瑚礁的目光,因为资源的状态以及我们如此依赖它的事实。” “因此,如果世界上任何地方都想尝试做一些事情,那就是佛罗里达。”


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佛罗里达的幽灵礁

肯·尼迪默(Ken Nedimyer)是少数知道佛罗里达礁石过去的人之一。他从佛罗里达钥匙中跳下了50多年的历史,并说珊瑚的田野曾经如此密集,您无法游泳。它们充满了细腻的分支珊瑚,称为Elkhorn Coral和Staghorn Coral,它们类似于鹿角。

“令人难以置信的是令人难以置信的,”珊瑚恢复小组珊瑚礁更新美国技术总监Nedimyer说。 “你可以向右和向前看,只能看到任何东西。除了那样,你什么也看不见。这些大的树枝将离基地6英尺,都彼此交织在一起。”

现在,这些珊瑚礁只是一个记忆。

Nedimyer说:“埃尔克霍恩(Elkhorn)的珊瑚(Elkhorn Coral),除了一两个礁石之外,凯尔·拉戈(Key Largo)都死了。” “都完全死了。”

佛罗里达州的珊瑚礁数十年来一直在下降,这是由于许多威胁,包括水质差以及划船和人类影响的损害。水上石质的珊瑚组织损失疾病也扩散,杀死了一些珊瑚。


Elkhorn Coral以其宽阔的分支臂而闻名,对热量很敏感。温度在2023年变得如此炎热,以至于有些珊瑚没有时间漂白并直接死亡。

2019年,国家海洋与大气管理局(NOAA)启动了Mission Iconic Reefs计划,为佛罗里达钥匙的七个珊瑚礁恢复了珊瑚覆盖量的目标。 NOAA与Nedimyer’s这样的非营利组织合作,后者在托儿所中种植珊瑚,并将其种植在礁石上。在最初的五年中,种植了约40,000个珊瑚。为了达到目标,NOAA估计它需要500万珊瑚。

这些珊瑚恢复小组主要集中在埃尔克霍恩(Elkhorn)和斯塔霍恩(Staghorn)珊瑚上,这些珊瑚迅速生长,为鱼类和海洋生物提供了关键的栖息地。

这些分支珊瑚也对热量最敏感。


海上热浪命中

2023年,佛罗里达州周围的海洋开始升温远远超过正常水平。水温到达90年代,水温比分支珊瑚更热。热量破坏了珊瑚依赖的关键伙伴关系。他们依靠生活在组织内部的藻类,这些藻类利用阳光为珊瑚做食物。但是,当珊瑚受到热压力时,这些藻类会被弹出,这就是珊瑚变白的原因。

漂白不一定会杀死珊瑚,但是经过数周的热应力,珊瑚会饿死并容易受到其他压力的影响。在一些恢复的礁石上,NOAA发现95%的埃尔克霍恩珊瑚死了。

Nedimyer说:“看起来到处都是暴风雪,只有白色的珊瑚。” “两个星期后,你出去了,它们都灰色和死亡。很难看到。二十年的辛勤工作在一周内消失了。”


Erin Weisman是迈阿密大学罗森斯蒂尔海洋,大气和地球科学的硕士生和研究助理,他在迈阿密大学的罗森斯蒂尔海洋,大气和地球科学学校举起的一堆珊瑚托盘从该学校的基斯尼珊瑚珊瑚校园之一中恢复了,该赛车从2023年7月28日,星期五,在弗拉塔(Key Biiscayne)中,以弗拉巴(Fla)的努力为弗拉巴(Key)。尽可能的珊瑚是在本周早些时候的佛罗里达钥匙中的生物学家报告说由于水温高引起的漂白。

极端的温度也是对未来的一瞥。海洋热浪越来越普遍,珊瑚礁是世界上最脆弱的生态系统之一。研究表明,如果气候变化留在当前的道路上,到达2100年的华氏3.6度(2摄氏度),则世界上99%的珊瑚将丢失。

这是佛罗里达州的珊瑚修复社区的一刻。

Nedimyer说:“仅仅知道它的外观才真正帮助我们专注于我们将如何为此做准备。” “我们在做的事情不会工作。”

Nedimyer的团队现在更多地关注在2023年热浪中幸存下来的珊瑚物种。大型的圆形珊瑚,称为大脑和巨石珊瑚,增长较慢,但在更高的温度下的表现更好。他正在制定一个陆上珊瑚托儿所的计划,因此在放入海洋之前,可以在坦克中种植更多的珊瑚。尽管如此,在炎热的未来,他知道佛罗里达的礁石可能需要更艰难的珊瑚。


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杂交珊瑚

在迈阿密大学,小小的“弗隆杜兰”埃尔克霍恩珊瑚大约是四分之一的规划和国际物流的结果。他们的洪都拉斯的父母来自一个礁石,众所周知,埃尔克霍恩珊瑚(Elkhorn Coral)经历了艰难的条件 – 高温和模糊的水。

迈阿密大学的贝克说:“洪都拉斯的珊瑚礁通常会经历比佛罗里达州最温暖的温度高1 1/2至2度的温度,这些温度与我们在2023年漂白事件中在佛罗里达州看到的相同条件。”

希望洪都拉斯的珊瑚可以通过其遗传学上的热量来承受他们的能力。它与佛罗里达珊瑚的遗传学混合在一起,因为它们具有适合当地环境的优势。该技术被称为“辅助基因流”,一种加速物种中适应过程的方法。


贝克与洪都拉斯,特拉海军陆战队和佛罗里达水族馆的一家非营利组织合作,今年夏天将珊瑚带到美国,他们的年轻人被种植在迈阿密附近的珊瑚礁上,以测试他们如何在佛罗里达礁石上生长。

贝克说:“到目前为止,他们都做得很好。” “但是我们处于热压力下,因此我们实际上很感兴趣地看到这一非常严重的漂白事件发生了什么。”

这是州监管机构第一次允许在美国水域进行国际繁殖的珊瑚。鉴于全世界在全球范围内通过意外引入造成的损害,佛罗里达鱼类和野生动植物保护委员会的监管机构考虑了引入的风险。研究人员还将佛罗里达珊瑚与库拉索岛的珊瑚杂交,但监管机构不允许将它们种植在海洋中。虽然母珊瑚是同一物种,但他们确定种群在遗传上过于不同,无法在野外释放。


贝克说:“正确的是,我们非常保护环境,以便在可能的情况下试图防止介绍。” “我认为佛罗里达珊瑚礁的变化是,条件不再适合我们在这里拥有的珊瑚。因此,我们确实必须考虑引入新的多样性。”

尽管如此,贝克说,这项工作并不是要创造“超级珊瑚”。全明星处理热量的珊瑚可能难以应对其他威胁,例如疾病。珊瑚礁需要遗传多样性的混合,以承受大自然在什么方面的发展。

贝克说:“我们想要的是许多不同的超级珊瑚,它们以不同的方式产生,因此我们没有所有的鸡蛋在一个篮子里。”

贝克实验室还在寻找来自开曼群岛的繁殖珊瑚。他希望加勒比海周围的国家将从他们的研究中受益,这是分享珊瑚样本的动机。但是他说,漫长的国际许可程序使移动珊瑚样本具有挑战性。像巴哈马这样的国家还通过法律限制了其生物材料出口的法律,因为富裕国家提取和在发展中国家提出专利发现的历史遗产。

尽管如此,贝克仍然说,鉴于所有礁石都面临的可怕情况,他希望珊瑚保护工作对所有所涉及的国家都可以互相互动。

贝克说:“这不仅与佛罗里达有关。” “我认为我们在迈阿密可以在这里发挥作用,在那里我们有资源来帮助其他国家产生各种在其国家​​中表现良好的珊瑚。”