海溫直直升,珊瑚怎麼辦?科學家:試試「耐熱珊瑚」

by:山謬
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如果短時間內沒辦法讓人們合作,避免海溫繼續升高,何不改從珊瑚著手,幫助牠們在高溫海水中生存呢?

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圖為 2016年時,夏威夷外海一株受全球暖化及當年聖嬰現象影響而白化的珊瑚。事實上不只夏威夷,近年來澳洲的大堡礁更是屢次出現大規模的珊瑚白化,讓珊瑚數量直線下降。

Newscom/達志影像

熟悉的慘白海域

對詹姆士庫克大學(James Cook University,JCU)ARC珊瑚礁卓越研究中心(ARC Center of Excellence for Coral Reef Studies)的負責人修斯教授(Terry Hughes)來說,澳洲大堡礁這塊海域再熟悉不過。過去幾年,他屢次搭著小飛機飛上天空,觀察這裡的白化程度。

2017年時,他飛上天空,發現大片曾經七彩奪目的珊瑚早已黯然失色;上個月他飛上天空,發現大堡礁的珊瑚又經歷了一場嚴重的白化,面積比上次更大。

大堡礁曾在 1998年、2002年、2016年、2017年和2020年發生大規模的珊瑚白化,從 2016年至今,這已經是大堡礁第三度發生大規模的珊瑚白化事件。

五彩繽紛的秘密

珊瑚美麗的色彩來自與其共生的蟲黃藻(Symbiodinium),兩者間就像房客與房東,蟲黃藻能行光合作用,提供珊瑚養分;珊瑚提供安全的住處及蟲黃藻行光合作用所需的原料。

然而,蟲黃藻怕熱,意味著當周圍的海域溫度升高,蟲黃藻就會離開,留下漸漸餓死的珊瑚和一片慘白的珊瑚礁,就是俗稱的「珊瑚白化」。

而近期一份研究的結論,讓珊瑚的前景更加黯淡:2019年,是有史以來海水溫度最高的一年。

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珊瑚美麗的色彩,來自與其共生的蟲黃藻。但蟲黃藻對水溫十分敏感,水溫太高,蟲黃藻便會離開,造成珊瑚白化。

路透社/達志影像

幫珊瑚適應高水溫

雖然 2019年的海溫破紀錄的高,但並不意味著人類只能眼睜睜看著繽紛的珊瑚礁逐漸失去色彩,成為一片毫無生機的死白水域。

最近,一組科學家另闢蹊徑,既然短時間內人類無法讓海水溫度降低,那麼能不能幫助珊瑚適應水溫升高的海洋呢?

更耐熱的蟲黃藻

於是,聯邦科學與工業研究組織(Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation,CSIRO)布爾格教授(Patrick Buerger)找來一批大堡礁的蟲黃藻,讓牠們在實驗室攝氏 31度的水溫中生活長達 4年之久,為的是要「訓練」蟲黃藻們習慣高水溫的環境。

最後,他培育出一批產生基因變異的「耐高溫」蟲黃藻,即便在攝氏 31度的水溫中也能順利生存。

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圖為顯微鏡下的蟲黃藻。藉由讓蟲黃藻在高溫環境下生活長達四年,科學家最終幫助牠們適應高水溫的環境。

Photo: Allisonmlewis

耐熱蟲黃藻還能與珊瑚共生嗎?

為了實驗「耐熱版」的蟲黃藻是否能與珊瑚共生,科學家們找來大堡礁的珊瑚蟲,一組與一般的蟲黃藻共生,另一組則與同時混有一般蟲黃藻及「耐熱版」的蟲黃藻共生,讓兩組同樣生存在攝氏 31度的水溫中一周。

不出所料,一般蟲黃藻的組別迅速白化;但混有「耐熱版」蟲黃藻的珊瑚蟲則順利生存,且健康情形十分良好。

此外,墨爾本大學(University of Melbourne)澳洲海洋科學研究所(the Australian Institute of Marine Science)的資深珊瑚研究員范歐潘(Madeleine van Oppen)更表示:「我們發現『耐熱版』蟲黃藻不只協助珊瑚蟲順利適應高水溫環境,光合作用效率也更出色。」

「這顯示蟲黃藻和珊瑚之間有更直接的聯繫。」

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雖然手握幫珊瑚更「耐熱」的技術,但在布爾格教授的眼中,著手減排溫室氣體才是根本的解決之道。

Photo: Ehud Neuhaus

嶄露希望,「下海」應用得等等

雖然這項實驗成果為珊瑚及人類帶來一點點希望,距離實際應用仍然有好一段路要走。接下來,團隊預計朝已成年的珊瑚是否同樣能與「耐熱版」蟲黃藻共生,以及其他種珊瑚蟲是否能與「耐熱版」蟲黃藻共生的方向深入研究。

在布爾格教授眼中,想要從根本拯救珊瑚,正面迎擊氣候變遷仍然是首選,但科學家也著手研究以人工保護珊瑚的方式,避免人類減排速度不足以挽救珊瑚的後果發生。

布爾格教授表示:「我們正全力以赴,以防未來這項技術真有派上用場的一天。」