科学家发明水下“雨伞”以保护珊瑚礁

# 科学家发明“水下雨伞”保护珊瑚礁——效果初显 来源：https://gizmodo.com/sccientists-invent-underwater-umbrellas-to-protect-coral-reefs-and-it-appears-to-be-working-2000819444 地球正处于第四次全球珊瑚白化事件之中（https://gizmodo.com/new-report-finds-earths-most-precious-ecosystems-coral-reefs-scary-climate-tipping-point-2000671008）。科学家预计，到 2050 年，全球海洋升温幅度将大到足以让大多数珊瑚礁每年都会发生大规模白化。而一项出奇简单的发明，或许能帮助保护其中的一部分珊瑚礁。 今天发表在《Frontiers in Marine Science》期刊上的一项研究（https://www.frontiersin.org/journals/marine-science/articles/10.3389/fmars.2026.1910202/full）介绍了一种“水下雨伞”，它能为珊瑚遮挡阳光，减少日晒，因为日晒会加剧海水升温所导致的白化。研究人员在加勒比海测试了这些精巧的遮阳装置——那里的珊瑚对太阳辐射和热胁迫尤为敏感——结果发现，被遮阴的珊瑚确实白化程度更轻，有些甚至恢复了部分体色。 “我们部署的这些结构适用于较小的区域，比如单个高优先级的珊瑚、珊瑚苗圃或小型移植区，”第一作者、Nova Southeastern University 的研究科学家 Karen Neely 在给 Gizmodo 的电子邮件中说道，“但新的工程方案可能会让它们适用于更大的珊瑚礁区域。” ## 珊瑚的危机 当珊瑚因温度、光照或营养物质供应等环境条件变化而受到胁迫时，它们会排出（https://oceanservice.noaa.gov/facts/coral_bleach.html）栖息在其组织中的共生藻类。这些藻类被称为虫黄藻（zooanthellae），它们赋予珊瑚标志性的鲜艳色彩，同时也是珊瑚的主要食物来源。失去虫黄藻后，珊瑚会变白——“白化”一词由此而来——并开始挨饿。 要让珊瑚栖息的海水降温，需要全球层面的行动。人类必须将温室气体排放降至净零，并从大气中清除碳，才能扭转当前的升温趋势。在我们实现这些目标之前——而且我们距离实现它们还差得很远（https://www.google.com/search?client=safari&rls=en&q=gizmodo+ellyn+lapointe+1.5&ie=UTF-8&oe=UTF-8）——珊瑚礁将继续遭受大规模白化事件的冲击。 这些重要生态系统的毁灭，威胁着众多其他海洋物种、为沿海社区提供天然保护的屏障，以及养活并雇用数百万人、价值数十亿美元的渔业。 随着地球海洋持续升温，科学家们正在开发各种策略来减轻珊瑚礁所受的损害。据 Neely 说，遮阴已成为一种有前景的解决方案，研究人员已在太平洋采用了多种设计方案开展实验。她团队的设计灵感来自多米尼加的一位同事——在 2023 年海洋热浪期间，该同事制作了几座伞状结构。 ## 遮阴可以挽救生命 这些遮阴装置由附着尼龙布的管道制成，固定在海床上方约一英尺（30 厘米）处，悬浮在珊瑚之上。2024 年夏天，Neely 和她的同事在佛罗里达群岛的新发现港（Newfound Harbor）为两种脑珊瑚的 10 个群体共设置了 20 个遮阴装置，这两种珊瑚分别是 *Pseudodiploria clivosa* 和 *Colpophyllia natans*。他们还挑选了 20 株对应的珊瑚作为不遮阴的对照组。 研究人员发现，遮阴装置使珊瑚的光照暴露量减少了 60%。他们穿上潜水装备，每两周拜访一次这些珊瑚，观察颜色变化并采集组织活检样本。随后，他们在实验室中分析这些组织样本，以监测珊瑚体内藻类的存活情况。 那年夏天，新发现港测得的热胁迫是有记录以来第二高的，但被遮阴的珊瑚白化程度比预期的要轻。研究人员注意到，在热胁迫最强烈的时段，遮阴效果最为显著。遮阴似乎还能逆转已经发生的白化，因为一些珊瑚开始恢复了体色。 有意思的是，未遮阴的珊瑚白化程度也比预期的要轻，而且两组中都没有任何珊瑚死亡。Neely 和她的同事怀疑，这可能是因为那场海洋热浪导致大多数珊瑚被一种名为 *Durusdinium* 的藻类所占据。该物种的耐热性特别强，但与珊瑚生长减缓以及可能更易感染疾病有关。 此外，研究人员并未观察到遮阴珊瑚与未遮阴珊瑚之间在藻类寄居密度或藻类种类上存在任何差异。这可能是因为他们的采样许可规定从珊瑚边缘取样——这些区域受阳光照射较少，白化的程度也更轻。他们还认为，如果在海水温度升到足以导致白化的程度之前就安装遮阴装置，效果可能会更好。 尽管存在这些保留意见，遮阴装置仍然产生了可测量的积极影响，Neely 表示，她的团队没有发现任何证据表明这些装置对生态系统的其他部分造成了危害。这项实验为遮阴对加勒比海珊瑚的积极效果提供了概念验证，未来的设计可能适用于更大的珊瑚礁区域。 “今年夏天已经开始了尝试更大规模应用的初步工作，”Neely 说。 接下来，她希望研究这些遮阴装置对珊瑚的长期影响。“从理论上讲，它们应该能减少后续疾病的发生并提高后续繁殖率，但这有待验证，”她说。