大堡礁的悖論、奇蹟和未來

一群國家地理控，專註於探索極致的自然風光↑

珊瑚生死

文 | 星球研究所

中國人常說「水至清則無魚」

這一點大抵適用於中國的江河

如果放之全球的海洋則並不適用

我們熟知的許多熱帶島礁

不但海水清澈透明、令人沉醉

而且魚蝦成群、極盡絢爛之能事

（攝影師@Kimberly Wheeler）

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180年前

正在環球航行的生物學家達爾文

對熱帶島礁發達的生態系統產生了疑問

海水清澈透明意味著缺乏足夠的營養物質、浮游生物

也就無法供養龐大的生態系統

它們本應是海洋中的「沙漠」

實際上卻成了生機勃勃的「熱帶雨林」

這背後到底發生了什麼？

達爾文並沒有給出令人信服的答案

這個問題也因此被稱為

達爾文悖論（Darwin』s Paradox）

最典型的莫過於位於澳大利亞東北部的

大堡礁（Great Barrier Reef）

它面積達34.4萬平方公里

比鄰國紐西蘭國土面積還要大出1/4

（地圖源自Google地球，星球研究所標註）

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2900個獨立珊瑚礁、900個大小島嶼

南北綿延伸展超過2300公里

這樣的密度、規模世所罕見

堪稱世界最大、最長的珊瑚礁群

（點擊放大查看，地圖源自大堡礁海洋公園管理局）

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即使從太空觀察也非常容易辨認

軌道高度超過300公里的國際空間站宇航員

便在2015年10月12日拍攝到了其中三個珊瑚礁的高清照片

圖中最大者名為哈迪礁（Hardy Reef）

淺色的潟(音xì)湖與周圍深藍的海水對比顯著

珊瑚礁之間形成了一條海路

風平浪靜時船隻可以在此間通過

（照片區域跨度約15公里，相機為Nikon D4，圖片源自NASA）

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當高度從300公里的太空下降至數百米

連綿的礁石便會像漂浮的漁網一樣直撲視線

（哈迪礁，圖片源自昆士蘭州旅遊觀光局）

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著名的心形礁（Heart Reef）

也藏在這些密布的漁網中

（心形礁，攝影師@Larry Malvin/123RF）

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礁石間深藍的航道

如同陸地上的河道蜿蜒而去

大小遊船載著遊客穿梭其中

（哈迪礁，圖片源自昆士蘭州旅遊觀光局）

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當我們把高度完全降至海面

更加奇異的景象出現了

著名的海底全景拍攝機構

凱特林海景調查（XL Catlin Seaview Survey）

利用深海潛水員、潛水機器人

完成了這組非常罕見的大堡礁「海洋街景」

遠處的海水光滑如鏡

近處的海水卻突然被上帝掀掉了「蓋子」

水底的珊瑚歷歷在目

幾乎完全透明

（請將手機橫屏觀看，拍攝於Wilson Island附近的落日，圖片源自XL Catlin Seaview Survey）

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當鏡頭潛入海面之下

世界上最壯觀的珊瑚花園便徹底露出真容

400多種形態各異的珊瑚

如同海底開出的花朵、色彩斑斕

（請將手機橫屏觀看，圖片源自XL Catlin SeaviewSurvey）

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巨大的濱珊瑚（Porites）穩坐海底

它的年齡超過500歲

看起來就像是一個癟了氣的籃球

不知被誰家丟棄海中

這幅寬廣的畫面仍能保持極高的清晰度

可見大堡礁海水透明度之高

（請將手機橫屏觀看，拍攝於Wilson Island附近，圖片源自XL Catlin Seaview Survey）

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透明的海水可以最大限度呈現出珊瑚的豐富色彩

讓來自世界各地的潛水愛好者飽覽海底勝景

（請將手機橫屏觀看，圖片源自XL Catlin Seaview Survey）

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清澈透明的海水包裹之下

是一個生機勃勃的海底天堂

各色魚類環繞著海底「小山包」

朝聖一般地游來游去

（請將手機橫屏觀看，此處名為Steve""s Bommie，圖片源自XL Catlin Seaview Survey）

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大堡礁生活的魚類超過1500種

佔全球海洋魚類的1/10以上

是世界上魚類品種最豐富的區域之一

包括小丑魚、紅皇帝喉、鯛魚、珊瑚鱒魚等等

（相比之下中國所有海域加起來的的魚類才3000種）

其中六帶鰺（音shēn）是水下攝影的常客

它們喜歡聚集成群，形成一個魚群風暴

人類潛水員在它們面前變得渺小無比

（請將手機橫屏觀看，拍攝於Lady Elliot Island附近，圖片源自XL Catlin Seaview Survey）

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大堡礁還吸引了30多種海洋哺乳動物

包括鯨魚、海豚、鼠海豚等等

體重高達40噸的座頭鯨也是其中一員

它們是大堡礁最龐大的訪客

每年兩萬頭座頭鯨跨越9600公里

從南極洲往返這片溫暖安全的水域

並在此生養哺育後代

（請將手機橫屏觀看，圖中為小鬚鯨，圖片源自XL Catlin Seaview Survey）

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海豚也不遠千里而來

遨遊於純藍世界

因為「居民」眾多

居民們需要激烈競爭才能生存下來

這使得大堡礁生命進化的速度

比其他海洋環境快50%

（請將手機橫屏觀看，拍攝於Myrmidon Reef，圖片源自XL Catlin Seaview Survey）

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為什麼大堡礁會形成

如此大面積的海底天堂呢？

我們需要從大堡礁的海底地形說起

大堡礁海底相對平坦

平均深度僅為35米

而在它的東側海底深度驟降至1000米以下

兩者之間形成了一個巨型斷崖

（從海底仰望斷崖的模擬圖，這處斷崖非常像澳大利亞的烏盧魯巨岩；本段論述依據詹姆斯庫克大學Robin Beaman教授的研究）

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1.4萬年以前

澳大利亞的東北海岸線便位於這處斷崖

後來隨著末次冰期結束

大量冰川融化帶來全球海平面快速上升

不但阻隔了澳大利亞古代人類與亞歐大陸的聯繫

使得澳大利亞成為一座超級孤島

還淹沒了大堡礁這片開闊平坦的土地

最快時海岸線每年向內陸推進數百米之多

（本段論述依據詹姆斯庫克大學Robin Beaman教授的研究，星球研究所標註）

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就像達爾文觀察的那樣

這片新生的海洋非常貧瘠

幸運的是

一種多數僅有2-3毫米的小動物看上了這裡

它們便是珊瑚蟲

（一種造礁珊瑚蟲，圖片源自NOAA）

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多數珊瑚蟲體內含有一種共生藻類

這種藻類可以通過光合作用

為珊瑚蟲提供能量和碳酸

讓珊瑚蟲可以在貧營養的環境中生存下來

但是

它也有其它挑剔的要求

包括合適的海水溫度、鹽度等等

其中最重要的條件是

充足的陽光

來到大堡礁之前

珊瑚蟲已經在地球上至少存在了5億年

在大堡礁斷崖海岸附近也已經生存了2000萬年之久

但海洋中多數區域的深度使得陽光無法穿透

珊瑚蟲只得藉助接近海面的海山或島嶼生存

島嶼的面積畢間有限

珊瑚蟲也便難以大量繁衍

而大堡礁這片新生的淺海不知道比那些小島大了多少倍

離開壑陽光明媚，直射海底

堪稱珊瑚蟲的最佳家園

於是珊瑚蟲在大堡礁大量繁衍

它們將體內藻類提供的碳酸合成碳酸鈣

從底部分泌出來製造出骨骼

經過一萬年的堆積

一座座巨大的海底城市便誕生了

（請將手機橫屏觀看，拍攝於Heron Island，圖片源自XL Catlin Seaview Survey）

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珊瑚蟲和共生的藻類

發展出了一個極為高效的能量系統

把營養物質從一個層級傳送到另一個層級

在兩者之間循環利用

只有很少的營養會流失到整個系統之外

因而豐富度得以在貧瘠的海洋中不斷累積

最終發展出了世界上最多彩的海洋生態

所以珊瑚礁僅佔地球表面積的1/1000

卻因為對能量的高效利用

而擁有全球1/4的海洋物種

這便是今天科學家對達爾文悖論的解釋

（關於達爾文悖論還有其它學說，比如島嶼質量效應Island Mass Effect，此處不展開敘述）

小小的珊瑚蟲創造了一個海洋奇蹟

在大堡礁為無數動物建造了家園和庇護所

包括1500種熱帶魚、200種鳥類、20種爬行動物

1981年大堡礁被列入世界自然遺產

也被CNN評選為世界七大自然奇觀之一

大堡礁的英文名字則緣於它的獨特形態

今天的我們可以從太空更直觀地看到這一點

珊瑚礁沿著海岸分布

在深海與大陸之間形成了一道堤壩（英文Barrier）

並因此得名Great Barrier Reef

（圖片源自NASA）

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但作為大堡礁的創建者

目前珊瑚蟲們的生存狀況卻不容樂觀

全球氣候變化加劇引發了更多的熱帶風暴

可以輕鬆將整片的珊瑚礁碾為齏粉

人類過度捕撈大法螺

引起珊瑚蟲的天敵棘冠海星爆髮式增長

導致大面積的珊瑚被棘冠海星吞食

而上述所有這些的危害力量都比不上

珊瑚白化（Coral bleaching）

（同一株珊瑚白化前後對比圖，圖片源自XL Catlin Seaview Survey）

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健康珊瑚呈現的紅、黃、綠等多種顏色

主要源於珊瑚體內的共生藻類

然而全球氣候變暖導致的海水溫度升高

以及海洋污染物增多、海水鹽度改變等等原因

使得珊瑚為了自保

不得不驅逐出體內的藻內

失去共生藻類的珊瑚會呈現出白色

這種飲鴆止渴的自保方式

如果不能快速恢復珊瑚就會死亡

1980年-2016年的30多年間

大堡礁已經出現8次大規模的珊瑚白化

雖然歷次白化事件之後

大堡礁都最終得以部分恢復

但每一次新的白化也都愈加嚴重

在2016年珊瑚白化時

潛水員再次潛入Heron Island的海底

看到的景象卻是有如珊瑚墳場

（請將手機橫屏觀看，圖片源自XL Catlin Seaview Survey）

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科學家在系統調查之後

大堡礁珊瑚白化的嚴峻形勢便清楚地展現出來了

其中最嚴重的區域位於北部

白化比例高達81%

（圖片源自美國《國家地理》）

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澳大利亞大堡礁海洋公園管理局

在一年一度的展望報告中寫道

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因為人類活動影響，1985年到2012年間大堡礁的珊瑚覆蓋率下降了50％

這真是一個悲傷的消息

我們應該做點什麼呢？

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