近日,在英国驻华大使馆文化教育处举办的科技咖啡馆活动中,英国贝特福德大学艺术、技术与科学学院执行院长詹姆斯克拉博讲述了他研究珊瑚礁的故事。

早在27年前的1989年,牙买加北部海岸10米深的珊瑚礁就因为气候变化的原因,覆盖面积在一个月内由70%下降到40%。

事实上,由于长期过量捕鱼,牙买加的鱼类早就出现了种类减少、体型小型化现象,珊瑚礁渔业几近瓦解。1980年的“爱伦”飓风摧毁了大量的造礁珊瑚,1983年起大量海胆接续死亡,使大型底栖藻类急遽增生。这样接连的自然及人为灾害,使牙买加的珊瑚礁由以珊瑚为主的生物相转变成以大型藻类为主的生态系。牙买加的珊瑚灾难成为举世闻名的生态悲剧之一。

长期观察珊瑚礁生长情况的克拉博,从2001年开始研究气候变化和海洋之间的关系。他说,20世纪初,珊瑚发生白化的频率相当低。但现在每年都会发生珊瑚白化的情形,在这种情形下,珊瑚是无法继续生存的。

克拉博在牙买加研究珊瑚礁的海域叫做探索湾,是牙买加一个非常重要的矿产运输海港。20世纪70年代,探索湾周围海域的海底还被大面积的枝状珊瑚所覆盖,覆盖率甚至接近80%。但是,到1993年时,枝状珊瑚覆盖率减少到2%~3%,珊瑚礁的覆盖率也大幅下降。

克拉博希望能开发出非常准确的模型,模拟珊瑚聚集地的发展与极端气候之间的关系。1980年,从牙买加北岸到古巴南岸,发生了一次非常剧烈的飓风。由这一名为“爱伦”的飓风掀起的海浪高达12米以上,对海底枝状珊瑚造成惨烈影响。他指出,强烈飓风发生时,珊瑚重新繁殖、补充和恢复的速度变得相当慢,其原因可能是恶劣天气对珊瑚生长造成很大压力,也可能是由于海底地形发生了变化。

另外,探索湾矿产的装卸过程中,有很多矿石或粉末落到海底,直接沉积在珊瑚上,这往往引起珊瑚的死亡或导致其生长缓慢。

除了牙买加,克拉博还在印度尼西亚偏远的小岛上开展了一系列研究工作。他发现,这里和牙买加有一点非常不同印尼虽然接近赤道,剧烈台风或飓风并不常见,但在很多年份,印尼珊瑚礁的补充速度都相当慢。到底是什么原因导致这个地区的珊瑚生长状况如此之差?克拉博认为,原因可能是当地人大规模采集海底珊瑚,或将珊瑚礁作为一种建筑材料。

“在过去几年中,我们所展开的研究之一,就是通过模拟计算来预测珊瑚如何应对气候变化,珊瑚本身会产生什么样的生长对策。我们发现,珊瑚的生长状况确实和当地的气温、降水等气候指标的变化有关联。”克拉博指出,珊瑚的生长速度和日气温最高温度相关,当地日均气温达到峰值时,珊瑚的生长速度明显减慢。

2006年10月,克拉博申请到一个关于气候变化的研究项目,在这个项目的资助下,他们对海底摄像机进行了改进,在摄像头上装上两个激光束发射器,这样就能准确测量珊瑚礁上两点之间的距离,从而掌握珊瑚的生长速度。

“珊瑚为了应对气候变化,会对自身作出一系列调整,这种调整有时候会导致白化现象的发生。也就是说,白化是珊瑚选择了另一种类别的共生体,我们叫做共生体的转换。简单地说,就是以前由某种共生体附着在珊瑚上,气候变化后,换成另一种共生体附在珊瑚上并起主导作用。”克拉博解释说。

“我觉得还有一件非常重要的工作,就是要积极鼓励当地群众参与保护珊瑚礁。”克拉博除进行科学研究外,还对当地群众进行保护珊瑚礁的宣传。

专家介绍,枝状珊瑚和脑珊瑚是两种重要的造礁珊瑚,对保护海洋起着重要作用。它们是价值很高的自然资源,其可再生性或自身的繁殖能力相当于海洋中的热带雨林,为海中众多生物提供了良好的生活环境,也保证了海洋生物多样性的发展。同时,脑珊瑚还可保护海岸线不受海浪侵蚀。珊瑚还可以制成药品,有的具有治疗癌症的作用。但是,除了全球气候变暖的原因之外,珊瑚的生存正受到各方面的威胁,主要包括:海岸线开发,如在沿海地带建度假村等;海洋环境污染;对海洋资源的过度开发,尤其是过度捕鱼;陆地污染物对海洋生物造成的威胁。

为让人们了解珊瑚礁的重要性,克拉博做了很多宣传工作,如在牙买加的女子学校给学生作演讲。“我认为,把我们掌握的自然科学知识转化为保护自然环境的一系列行为,是非常重要的一件事。实现科学知识和环境保护的融合,对政府、当地渔民和普通家庭等都非常有利。”克拉博说。

克拉博在牙买加面临的问题是,大家似乎把环境保护本身看作一个问题,而不是一个能帮助人们解决问题的方法。这是因为,牙买加有一些非常凸显的社会矛盾,如贫困和高犯罪率等,政府还没有考虑从环境的角度入手解决这些社会问题。

克拉博认为,环境问题的解决今后还将面临很多挑战。比如:在实际操作层面,如何将现有信息传达给决策者,使他们制定有利于环境保护的措施;在道德方面,如何保证或如何理解,那些在保护区之内生活和居住的人有权决定自己的生活和发展方式;等等。

“一系列的环境以及海洋生物之间的关系是非常复杂的问题,我们确实需要一段时间。但是,随着全球变暖进程的不断加快,我们的时间越来越有限。当今我们面临生存的迫切挑战,所以,我们要最大程度地利用现有的意识来保护全世界的国家,为所有人提供更好的生活。”克拉博在演讲结束时说。