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黄晖:在海底种“树”的人

作者: 任芳言 陈欢欢    发布时间:2019-07-08    文章来源:中国科学报

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黄晖(左)在西沙群岛珊瑚修复现场。

农历三月的一天晚上,三亚海岸边,几个人穿着潜水装备,等待着一年一度的珊瑚排卵。亿万珊瑚虫仿佛听到指挥,在同一时间将配子(精子和卵子)排入海中。为了洞察其中的奥秘,他们必须在配子排放后一个小时内完成受精卵的收集。

阐明珊瑚的生殖周期是中科院南海海洋研究所(下称南海所)研究员黄晖工作的一部分。在她看来,珊瑚既弱小又娇气:与藻类共生、靠光合作用获取营养,对水环境还很挑剔。如此“难搞”的珊瑚,却让黄晖心甘情愿地在初春三月的海水中蹲守。

十多年来,黄晖和同事摸清了我国20多种常见造礁石珊瑚的有性繁殖过程,在海底修复的珊瑚礁面积超过10万平方米。直到今天,黄晖仍坚守科研一线,力求用科学手段重现海洋的五彩斑斓。

谷底向上爬

黄晖用一句话表明自己对珊瑚研究的态度:“如果喜欢,就会巴不得去。”

在研究者眼中,多样性惊人的珊瑚礁生态系统是生态系统进化的顶级范例。2002年,黄晖第一次去西沙永兴岛做调查,在船上稍一低头,就能望穿10多米深的水下世界。珊瑚缤纷,鱼头攒动,“像天堂一样”。

可黄晖知道,彼时的“绝色”已在走下坡路。气候变暖加之人为干扰,珊瑚礁生态连年恶化。工作后,黄晖就见证了1998年的厄尔尼诺事件,异常升温导致浅海珊瑚大量白化死亡。

珊瑚礁在海洋生态系统中的作用就像森林之于陆地。珊瑚骨骼的主要成分是碳酸钙,由珊瑚虫分泌而成。珊瑚虫不断扩大领地、逐层累积,渐渐形成珊瑚礁,与之共生的虫黄藻为珊瑚披上色彩各异的“外套”。鱼虾来往、海龟游荡,海洋中约1/4的生物都以此为家。

黄晖告诉《中国科学报》,若珊瑚白化程度不严重,珊瑚礁生态还能慢慢恢复。“就像得了‘慢性病’”,她打了个比方。

但随后的年月,接二连三的极端天气和人为污染就像给得了“慢性病”的珊瑚礁新添“急性病”。当其生态压力超出生态系统的承载能力时,白化的珊瑚礁如同完全沙化的草原一般,“如果没有人工干预,恢复起来会非常困难。”黄晖表示。

先前海底的热闹繁华不再,但也正是从那时起,越来越多的人意识到保护珊瑚礁的重要性。黄晖半开玩笑地表示,这项生态恢复工作是“从谷底往上爬”。

为了探明生态变化,黄晖把我国有珊瑚礁的海域基本都去了个遍。因为要潜水,只能在海中乘坐小船,风浪稍大,人在船上就煎熬起来。出海时间只要超过一个月,携带的蔬菜水果往往不够吃或腐烂。加之风吹日晒、晕船等,阻挠重重。

黄晖也曾受过此类煎熬,但为了节省科研经费,即便头晕眼花,也要背着30多斤的潜水装备。做不了跨步式入水,就用背滚式——背对海面坐在小艇上,后翻入海。

但对这群人来说,水下工作的辛苦抵不上他们对珊瑚单纯的热爱。

珊瑚静静长

2005年,黄晖带领团队开启了一项意义重大的工作——造礁石珊瑚的人工移植和珊瑚礁生态修复。

黄晖办公室门口的走廊有一口漂亮的玻璃缸。这并非一般的装饰用水族缸,而是一个小型的珊瑚礁生态系统。缸内40多种珊瑚和谐地生活在一起,只消一眼就能勾起人对海洋的向往。

缸内一片祥和,但到了真正的海洋,把一株从珊瑚上折下的断枝养大,使其变成鱼儿的家,却不那么太平。

珊瑚繁衍分无性和有性两种繁殖方式,目前珊瑚礁人工生态修复以无性繁殖为主。修复工作若想起效,关键得找对位置和方法。黄晖表示,种树要看山坡阴阳面,种珊瑚也要因地制宜。比如在外礁坡还是内礁坡,是否有环礁、潟湖,水动力情况等因素,都要考虑。

课题组成员张浴阳博士表示,珊瑚生长速度缓慢,每年生长几公分到十几公分不等。加之生态系统复杂,稍不注意忽略某个变量,修复效果就不理想。

在海水动力较强的区域,未等珊瑚长成,水流就可能把珊瑚幼体冲走。已死亡的珊瑚被海水推得四处滚动,也会干扰幼体生长。幼苗放置点离人类活动区过近,也会导致修复效果不佳。

理清障碍后,2013年,黄晖等人在西沙晋卿岛用“底播”的方法进行修复:用塑料网盖住已经死亡的珊瑚,促使其迅速板结形成基底,再将珊瑚幼体固定在人造海床上。2017年再验收时,修复区珊瑚数量已经明显多于未修复区,修复前每平方米2.5株的密度变成了19.3株。

2015年在西沙赵述岛,课题组采用“珊瑚苗圃”的方法让珊瑚幼苗更好地在海底扎根:水下放置一根PVC管,其他较短的PVC管以此为主干,再将珊瑚断枝一个个放上去。这样一来,珊瑚幼苗不会被沙子覆盖,也不会被长棘海星等天敌吃掉。

目前,课题组在南海南部和西沙群岛建立的修复示范区面积共计300亩,“珊瑚苗圃”可实现每年供给珊瑚礁生态修复用珊瑚断枝4万余株。

敢为行业先

“科学院的人靠科研实力说话”,黄晖每年都能争取到不少珊瑚研究和保护方面的课题项目。在她看来,想在行业中占前排,首先要让自身实力领先一大截。

其实,此前老一辈科学家已经为研究珊瑚分类和珊瑚礁生态作出了大量贡献。

黄晖到南海所后,拜入我国著名的珊瑚分类与珊瑚礁生态学家邹仁林门下。邹老先生曾负责撰写《中国动物志》中造礁石珊瑚的内容,用大量的珊瑚群落结构和生态系统调查证明了珊瑚礁保护的重要性。在邹仁林等人的努力下,红珊瑚被列入《中国国家重点保护野生动物名录》。

接过上一辈人的衣钵,身为国家濒危物种科学委员会委员的黄晖积极参与国内珊瑚礁保护相关的法律法规制定,推动珊瑚礁自然保护区的建立和升级调整。在黄晖等人的努力下,目前造礁石珊瑚已全部列为国家二级重点保护动物,并进入华盛顿公约(CITES)。

拜入邹老门下的黄晖,就连直来直去的真性情也和师父很相似。南海所副研究员练建生在课题组工作多年,他的印象里,黄晖跟人“瞪起眼睛”的次数不多,但全跟珊瑚有关。

不同于以往的冷清,如今珊瑚修复是热门。遇到为了争取项目经费盲目夸大珊瑚修复效果或影响的研究团队,黄晖会毫不客气地“怼人”,直言搞科研应该踏踏实实,不能太离谱。

2010年前后,有商人想怂恿国内学者把红珊瑚从保护名录中拿掉,黄晖不为所动,反而更密切地与澳大利亚、美国、我国港台地区的学者交流,促成研究团队主动承办联合国教科文组织政府间海洋学委员会(IOC)珊瑚礁生态调查培训等活动,让更多人了解珊瑚保护的技术和必要性。

黄晖坦言,入行20余年,“就没再做过其他事情,也没兴趣”。她谨记老师的话,专注自己的学科方向,发展长于他人的优势。

谈到未来工作计划,黄晖表示还是要“两条腿走路”:既要做好珊瑚礁生态修复与保护,又要注重前沿基础研究,挖掘环境压力下珊瑚礁生态系统演变的奥秘,找到相应的生物保护技术。


 

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