3D打印为香港周边海域的珊瑚找到新家

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【大纪元2021年03月23日讯】(大纪元记者茱丽叶编译报导)高耸入云的摩天大厦座落于美丽的港湾之上,香港这个“高密度城市”的代名词,人们无法想像,它是如何做到与自然生态环境和优雅但数量有限的珊瑚和睦共处的?

令人难以置信的是,看似不起眼的由3D(立体)打印机打印出来的陶土(人工礁石)却能够帮助香港当地海域的珊瑚重新恢复生机。

科学家们表示,在香港的水域中发现了大约84种珊瑚,比在加勒比海中发现的珊瑚更加多样。

这些珊瑚大部分位于较为偏远的海湾入口处,远离充满泥沙的珠江三角洲以及繁忙的航运通道。

由于气候变暖,与其它城市的所有珊瑚一样,香港海域中的珊瑚也在承受着来自自然界的巨大压力。

香港大学海洋研究员余瑞蔻(音)(Vriko Yu)和她的海洋科学家团队来到这里,他们为珊瑚带来了一种奇特的人造床——用3D打印机打印出来的陶土,珊瑚在里面得以茁壮成长,并取得了可喜的成果。

这张摄于2021年2月2日的水下照片展示了香港大学生物科学学院的一项研究项目中使用的3D打印粘土砖,它被设计为香港海下湾海岸公园水域的珊瑚人工床。(Photo by ANTHONY WALLACE/AFP via Getty Images)

“当我们第一次在海里放入(3D打印出来的)人工礁石时,环绕其中的仅有少量的几条小鱼。”余瑞蔻告诉法新社记者,当时香港大学的研究者们正在进行一项检测。

从去年夏天放进去的人工礁石,一年后的今天再去观察发现,已经有大量包括墨鱼在内的野生生物在里面产卵,“这真是令人振奋!”余瑞蔻说,珊瑚幼虫需要有地方让它们进驻才能够让珊瑚恢复原有的生机。

这张摄于2021年2月2日的水下照片展示了香港大学生物科学学院的一项研究项目中使用的3D打印粘土砖,它被设计为香港海下湾海岸公园水域的珊瑚人工床。(Photo by SARAH LAI/AFP via Getty Images)

当海下湾海洋公园(Hoi Ha Wan Marine Park)的珊瑚因白化(coral bleaching,珊瑚白化的过程也就是幼虫离开珊瑚的过程)而大规模的死亡,香港政府开始委托香港大学的研究人员对当地的珊瑚生态系统进行研究。

珊瑚是数十亿种息肉无脊椎动物(polyp invertebrates)的栖息场所,它们对于温度的变化极为敏感。如果温度过高,它们就会在失去鲜艳的色彩后变白(也叫白化)而死去。

重新填充一个濒死或遭到破坏了的珊瑚礁需要相当稳固的海底自然环境,才能让珊瑚虫进驻并建立起它们的新家,而由3D打印出来的人工礁石已经证明是可行的,它们比修复过的原生珊瑚礁更有效,能够让那些息肉无脊椎动物安家落户。

这张摄于2021年2月2日的水下照片展示了香港大学生物科学学院的一项研究项目中使用的3D打印粘土砖,它被设计为香港海下湾海岸公园水域的珊瑚人工床。(Photo by SARAH LAI/AFP via Getty Images)

香港大学生物科学学院副教授戴维·贝克(David Baker)表示,3D打印的好处在于它能够允许科学家针对任何的自然环境量身打造人工礁石或给出可行的解决方案,“我认为这是该项技术带来的真正潜力”,他说。

在海下湾海洋公园的海底,研究人员已经铺设了40平方米,也即能够承载400个珊瑚碎片的人工礁石。

“现在铺在人工礁石上的珊瑚肯定会比传统的移植方法生存得更加茁壮。”余瑞蔻说,“存活率达到了9成”。

这张照片拍摄于2021年2月2日,海洋科学家潜水员在观看存储在一个冷却箱内的样本,之后将游到3D打印的粘土瓦片(作为人工珊瑚床)做研究。 (Photo by ANTHONY WALLACE/AFP via Getty Images)

有些研究人员有意将沉船或混凝土沉入海底,以鼓励珊瑚的生长,尽管这些方法取得了一些成效,但它们却可以改变水的化学成分,对海洋造成的危害得不偿失。

香港制造的人工礁石是由黏土制成的赤色陶土加工烧制而成,从而最大程度地减少了对环境造成的影响。

香港大学建筑系副教授克里斯蒂安·兰格(Christian Lange)表示,黏土大多来自土壤,“而土壤可以在地球的任何地方找得到,正因如此,它们就可以与自然环境和睦共处。”

陶土的好处在于它不会改变水的化学成分,“如果人工礁石无法产生新的珊瑚床,它只会被海水腐蚀掉而不会留下痕迹从而对海水造成伤害。”兰格补充。

由于珊瑚有随时从大自然中消失的风险,海洋生物学家们正在密切关注着成功的珊瑚培植计划。

随着海水温度的升高,全世界的珊瑚数量日趋减少,尤其是热带海域的珊瑚。

世界上最大的珊瑚体系来自澳大利亚的大堡礁(Great Barrier Reef),目前正在遭受着严重的破坏,以至于被国际自然保护联盟(International Union for Conservation of Nature,IUCN)在最低劣的类别中被列为“严重(受破坏)类别”。

由于大堡礁地处热带地区,生活在离岸的珊瑚对清澈的热带海洋情有独钟,它们娇嫩的身躯不习惯任何轻微的改变。

“因此如果稍微温暖一点的气候,它们就会比我们想像的速度更快地被推向它们所能承受的极限,从而因白化而走向死亡。”贝克说。

不过,人工礁石并非是大规模防止珊瑚白化的灵丹妙药,贝克指出。

但他希望这一高科技3D打印技术能够帮助科学家鉴定具有遗传适应能力的物种,以及这些物种所能承受未来的环境压力的能力,并为珊瑚迁徙到合适的海域争取到更多的时间。

“当珊瑚试图摆脱赤道地区的气候变化时,我们实际上可能为珊瑚创造了一个潜在的新家。”他说。

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责任编辑:韩玉#◇

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