大规模珊瑚繁殖方法在保护珊瑚礁方面取得一系列突破

珊瑚群
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科学家和工程师们率先采用了新技术来大规模生产健康的珊瑚幼体,这有助于修复受气候变化影响而受损的珊瑚礁。

这些半自动化和机器人方法使得水产养殖的珊瑚数量从每年几千个增加到数千万个。

这只是通过珊瑚礁修复和适应计划(RRAP)取得的一系列科学和工程突破之一。RRAP 是世界上最大的保护生态系统免受气候变化影响的研发计划。

该计划旨在提供实现大规模珊瑚礁修复所需的关键步骤变革,并为世界珊瑚礁的未来带来真正的希望。

世界气象组织证实,7月是全球有记录以来最热的月份,海水温度达到了今年同期的最高水平。

这已经引发了佛罗里达群岛和加勒比海地区珊瑚礁灾难性的白化,科学家警告说,随着气候变化的影响加剧,海洋温度可能会继续上升。

为了应对不断升高的海水温度,RRAP 一直致力于开发解决方案,以便在大堡礁和世界各地的珊瑚礁上种植数百万棵耐热珊瑚。

有助于珊瑚礁抵抗、适应和恢复海洋温度升高的突破包括:

• 采用半自动化和机器人方法大规模生产珊瑚,以及全年珊瑚繁殖方法。

• 在实验室中加速几种珊瑚的耐热性。

• 经过设计的播种装置可以将这些珊瑚宝宝集体运送到珊瑚礁中,从而提高它们在脆弱的第一年内的存活率。

• 冷冻保存超过一万亿个珊瑚精子,准备解冻并用于重新填充受损的珊瑚礁。

• 开发新的模型,极大地提高我们预测干预措施最佳部署地点及其发挥作用的能力。

• 建造喷雾和云增白机器的原型,可以为珊瑚遮挡热量和光照,并减少热浪的影响。

大堡礁基金会董事总经理安娜·马斯登表示:“最近的高温记录证实了科学告诉我们的道理——珊瑚礁处于气候变化的最前线,全球减排仍然是我们为确保它们的未来可以采取的最重要的行动。

“然而,海洋温度升高已成定局,这意味着仅靠减少排放已不足以保护下一代珊瑚礁。我们必须率先采用一系列解决方案,帮助保护我们仅存的珊瑚礁,恢复已消失的珊瑚礁,并帮助珊瑚适应海洋温度升高。”

珊瑚礁修复和适应计划执行主任塞德里克·罗比洛特博士说:“气候变化对世界各地珊瑚礁的影响速度令人震惊,目前的修复工作无法跟上。

©Ian McLeod AIMS
©Ian McLeod AIMS

“这些突破具有改变游戏规则的意义,因为它们被设计用于数千平方公里的规模——完全超越了目前珊瑚礁修复的概念,目前的修复珊瑚礁大多是手工在几平方米的珊瑚礁上完成的。

“我们聚集了 350 名多元化专家,包括生物学家、数据科学家、生态学家、工程师、地理学家、数学家和社会科学家,与传统所有者和热情的珊瑚礁社区成员一起工作,从而实现了这一目标。

而且这一努力正在发挥作用——过去三年我们在珊瑚礁修复科学方面取得的进步比过去三十年还要大。”

©加里·克兰尼奇
©加里·克兰尼奇

珊瑚礁修复和改造计划合作伙伴

澳大利亚海洋科学研究所代理首席执行官巴兹尔·阿伊克强调了建立基础知识以开发可在大堡礁和世界各地其他珊瑚礁系统大规模应用的端到端解决方案的重要性。

“挑战是巨大的。利用我们最先进的国家海洋模拟器设施和研究船,我们正在突破珊瑚水产养殖的界限,开发大规模、技术驱动的繁殖和珊瑚播种技术,以帮助加快珊瑚礁恢复。

我们还在开发提高珊瑚耐热性的方法,以帮助保护澳大利亚珊瑚礁,使其在未来更加温暖。“这些创新得到了与传统所有者的持久关系的支持。

“如果时机成熟,我们将根据从实地研究中获得的信息以及我们正在开发的生态和决策模型来指导决策,以确定这些努力在何时何地最有效。”

澳大利亚联邦科学与工业研究组织环境、能源与资源执行董事彼得·梅菲尔德 (Peter Mayfield) 认为,现在是参与珊瑚礁修复和改造计划的重要时机,因为该计划将试行过去三年开发的新型修复方法。

“我们与合作伙伴一起开发了从健康珊瑚礁中收集珊瑚幼虫并将其转移到需要帮助恢复的珊瑚礁的方法。我们的环境模型向我们展示了在气候变化下珊瑚礁生态系统将如何应对这种额外的帮助——所以我们知道这是值得做的,”梅菲尔德博士说。

昆士兰大学理学院执行院长 Melissa Brown 教授表示:“昆士兰大学很自豪能够为 RRAP 计划的成果做出贡献,利用我们长期致力于应对全球珊瑚礁生态系统挑战的承诺,以及昆士兰大学苍鹭岛研究站的优良设施。

“作为 RRAP 的一部分,我们的科学家正在研究稳定受损珊瑚礁表面的方法,死亡或退化的珊瑚礁已经变成松散的碎石,从而阻止或减缓珊瑚礁的恢复。

“碎石稳定化作为一种​​珊瑚礁修复技术尚处于起步阶段,但它可能被证明是拯救我们珍贵的珊瑚礁的宝贵工具。”

昆士兰科技大学行业参与执行董事 Erin Rayment 博士表示:“昆士兰科技大学正在与社区和利益相关者合作开发技术和干预措施,以帮助防止珊瑚白化并恢复珊瑚礁。

“我们的科学家创造了一种世界首创的方法,利用最先进的技术轻松计数珊瑚幼崽 一台 视觉和人工智能。我们正在开发将研究成果转化为现实行动以恢复珊瑚礁的流程,”Rayment 博士说。

詹姆斯库克大学研究副校长 Jenny Seddon 教授表示:“詹姆斯库克大学很荣幸成为 RRAP 的合作伙伴,并在该项目的研究成果中发挥了至关重要的作用。我们在珊瑚水产养殖研究方面取得了突破,以提高珊瑚幼虫的存活率并促进珊瑚的生产,例如播种新珊瑚。詹姆斯库克大学还在凯恩斯海岸摩尔礁的合作监测项目中发挥了核心作用,科学家与传统所有者、旅游经营者和社区合作,设计、培训当地合作伙伴,并成功实施基于公民科学的 RRAP 珊瑚播种实地试验监测。”

©SkyReef 照片
©SkyReef 拍照

珊瑚礁修复和改造计划由澳大利亚政府珊瑚礁信托基金和大堡礁基金会合作资助,合作伙伴包括澳大利亚海洋科学研究所、澳大利亚联邦科学与工业研究组织、大堡礁基金会、昆士兰大学、昆士兰科技大学、南十字星大学和詹姆斯库克大学。

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