利用珊瑚礁修复减轻沿海污染危害,保护沿海生态环境
珊瑚礁是重要的生态系统,作为天然屏障,可削减97%的波浪能量,在支持海洋生物多样性和为人类社会提供重要服务方面发挥着重要作用。然而,传统研究多聚焦于珊瑚礁的生态作用,而其石油泄漏等污染物外溢的防护益尚未充分量化,随着海洋极端气候事件频发,海洋污染石化产品泄漏和污水污染问题日益严峻。最近的研究强调了珊瑚礁修复作为减轻这些危害的一种有希望的解决方案的潜力,从而改善沿海生态环境。
珊瑚礁修复在减轻污染中的作用
珊瑚礁修复通常涉及珊瑚物种、栖息地结构和相关生态系统的恢复或修复。人们采用各种方法来修复珊瑚礁,如珊瑚移植、珊瑚繁殖和幼虫恢复、人工礁石建造等方式。珊瑚移植这种方法包括从供体珊瑚群落中收集健康珊瑚碎片,并将其移植到受损或退化的珊瑚礁上,这些移植的珊瑚有望自行生长和建立,从而提高珊瑚礁的整体健康和多样性;珊瑚幼虫是珊瑚的早期生命阶段,可以收集、在实验室培养,然后释放到珊瑚礁中,通过这种方式可以增加珊瑚种群;而在某些情况下,通过混凝土块、金属框架甚至沉船等物理结构被部署到海底作为人工礁石。这些结构可以为珊瑚定居提供基质,并促进海洋生物的恢复。
珊瑚礁在过滤污染物方面发挥着关键作用,包括污水、农业径流和石化产品,这些都是许多沿海地区的常见污染物,当珊瑚礁健康时,它们可以充当天然过滤器,在有害物质到达海岸之前将其捕获并分解,从而降低污染风险。
此外,珊瑚礁还可以帮助过滤农业径流,而农业径流是许多热带和亚热带地区的主要污染源。农药和化肥等农业化学品会危害海洋生物并降低水质。珊瑚礁在拦截和降低这些有害物质到达海岸线前的浓度方面发挥着重要作用。
新的研究发现
近日,一项来自慕尼黑工业大学、加州大学圣克鲁兹分校和美国地质调查局主导的研究,研究选取了佛罗里达州五个具有高经济价值、人口密集、低海岸地形和频繁的热带风暴的地区作为研究案例,通过高分辨率洪水模型模拟当前珊瑚礁和修复后珊瑚礁在不同风暴重现期,评估了珊瑚礁修复带来的经济收益和环境风险降低。
研究发现,每年修复后的珊瑚礁预计将保护48,403加仑(-3.0%)石油产品和7,737加仑(-0.5%)污水处理厂污水处理能力以及2,667加仑(-3.8%)现场污水处理和处置系统污水免受洪水侵袭。除了先前研究表明的珊瑚礁修复建筑保护年效益1.68亿美元和人口防护(2,249人/年外,新研究量化了污染风险降低效益28.1万美元/年。
珊瑚礁修复为沿海污染这一紧迫问题提供了一个有希望的解决方案,这项研究为珊瑚礁海岸线的风险管理提供了量化工具。
思考
虽然珊瑚礁修复在减少沿海污染方面已显示出良好的前景,但不同的修复技术在长期缓解污染危害的能力方面有何不同?
参考文献:Marina E. Rottmueller, Curt D. Storlazzi & Fabian Frick ,Coral reef restoration can reduce coastal contamination and pollution hazards. Communications Earth & Environment volume 6, Article number: 50 (2025) ,doi.s43247-025-02019-4