【中國科學報】科學拯救南海島礁

永興島珊瑚移植

近年來，自然因素造成海島不斷消失的情況正在成為全球性問題。在南中國海四大群島中，有些珊瑚礁島的面積正在減少，有些島礁甚至已經消失。在十八大提出建設海洋強國的目標後，保護南海島礁無疑具有更加重要的意義。

珊瑚島礁是地球海洋生物鏈的重要基石。全球約有一半可供人類食用的海洋魚類都在珊瑚附近安家。然而近年來，自然因素造成海島不斷消失的情況正在成為全球性問題。

同時，在這些地球上為數不多的尚未受到嚴重汙染的區域，漁民的破壞性捕撈也成為遠海珊瑚島礁的主要威脅。

南海島礁背後附帶的國家海洋權益，使得這一問題變得更加複雜、嚴峻。拯救南海島礁已成當務之急。

院士的擔憂

「很多島礁面積非常小，一隻狗上去，3天就會發瘋。」談及南海島礁自然條件的艱苦程度，中國科學院院士焦念志對《中國科學報》記者說。

而對於駐守海防邊境的戰士來說，這樣的情境並不陌生：千裡迢迢從陸地帶來一捧捧土壤，在海島上堆積起來，然後種植能夠美化環境、安撫焦躁情緒的植物。

作為一名研究海洋浮遊生物的科學家，焦念志在進行海域考察時，注意到南海島礁的重要性和其逐漸消亡的嚴峻事實。

今年全國兩會期間，焦念志提交了呼籲國家加強南海島礁保護和修復的提案，引發社會各界的廣泛關注。在他看來，我國南海島嶼國土面積的自然損失問題亟待關注。

「幾年前還在的鹹舍嶼，現在已經看不見了。」焦念志說。

1996年，印度哈恰拉島被海水淹沒，成為世界上第一座從地圖上消失的有人居住的小島。2010年，印度和孟加拉為主權歸屬爭執了30年的新穆爾島也被海水淹沒。同時，南太平洋上東加王國北部，陸地面積達115平方公裡的瓦瓦烏等34個島嶼，也面臨著珊瑚滅絕的危險。

我國南海的東沙、西沙、中沙和南沙四大群島共有200多個島、礁、嶼、灘，這些島嶼除了其本身的價值之外，還代表著我國的領海基點及其所外延的200海裡專屬經濟區。

相關數據顯示，西沙群島第三大島的中建島海拔只有2.7米，風蝕和海蝕造成的沙土流失使整個島的海拔在逐漸降低，每年岸線退化約5米，整個島嶼面積在迅速縮小。幾年前，中建島面積約為1.5平方公裡，現在縮小到1.2平方公裡。

「如果消失的島嶼處於與周邊國家交界的地帶，這就意味著我國海域管轄區面積將大大減少。」焦念志對此憂心忡忡。

根據《國際海洋法公約》200海裡專屬經濟區的原則，一個能居住的獨立小島的消失，意味著其周圍40多萬平方公里海域海洋權益的喪失。

實際上，焦念志並非第一個提出要警惕珊瑚島礁消亡的科學家。早在2008年，已有來自全球96個國家和地區的科學家發出警告：假如二氧化碳排放量以目前的速率繼續增加，那麼受高溫和海水酸化影響，全球僅存的珊瑚礁將在未來40年逐漸消亡。

當時，由全世界372位科學家共同完成的《2008年世界珊瑚礁現狀報告》指出，全球有19%的珊瑚礁被破壞或完全喪失功能，另有15%的珊瑚礁在未來10～20年中有損失殆盡的危險。

國家海洋局2012年公布的《中國海平面公報》顯示，近20年來，中國沿海海平面上升明顯，近3年來，中國海平面處於歷史高位。1980～2011年，中國沿海海平面總體上升了約85毫米，平均上升率高於全球平均水平。公報預計，未來中國沿海海平面將繼續上升，2050年將比常年升高145毫米至200毫米。按照此速度，很多海島將從中國版圖上消失。

危機背後

全世界造礁石珊瑚僅有700～1000種，而我國的造礁石珊瑚約有300種，其中西沙就有204種。在大海裡，造礁石珊瑚依靠體內共生的蟲黃藻進行光合作用，並依賴其產生的能量物質生存與生長。珊瑚蟲通過利用海水中的鈣離子形成碳酸鈣骨骼緩慢生長。由這些石珊瑚最終「建造」的珊瑚礁成為海洋生物多樣性最為豐富的海區。

科學家將珊瑚礁稱為藍色海洋的「熱帶雨林」。在珊瑚礁裡，為數眾多的生物在這一環境中共同組成獨特的生態系統，珊瑚礁為海參、龍蝦、石頭魚、貝類等礁棲生物提供了棲息、繁衍或庇護的場所，南海島礁更是世界海洋生物物種基因庫和海洋天然藥物資源庫。

在全國海島保護規劃專家委員會委員、中國人民大學土地規劃研究中心主任嚴金明看來，除了上述生態、經濟因素，南海島礁的存在還有著更為重要的意義。

長期以來，我國專注於陸地資源的開發，在南海資源的開發上一度落後於越南等周邊國家。南海珊瑚礁區蘊藏著豐富的油氣和生物資源，未來可能對緩解我國能源緊張起到重要作用。

「現在我國的陸地資源開發、利用已經差不多到了極限，但在南海等海域的開發利用才剛剛開始。」嚴金明說。

嚴金明認為，目前包括越南、菲律賓等國在內的多個國家肆意侵佔我國部分南海島礁，掠奪漁業資源和海底礦產，在這種背景下，加強對南海島礁的保護，同時開展合理利用，有著重要的意義。

「比如說有些海島，我們完全可以先一步佔據，通俗一點講是先到先得，這樣可以在未來的對話中佔據主動地位。」嚴金明說。

儘管南海島礁有著諸多重要意義，但近年來，南海島礁的破壞日趨嚴重卻也是不爭的事實。

對此，曾經擔任過中國科學院南海海洋研究所副所長的研究員趙煥庭有著清醒的認識。早在上世紀80年代，他就和同事前往南沙群島進行多次科學考察，對南沙海域的地質構造、地層、古海洋、氣候、水文和資源有了較多的了解，尤其對南沙群島珊瑚礁地質地貌及其形成演化規律等進行了深入研究。

趙煥庭告訴《中國科學報》記者，受到全球氣候轉暖的影響，珊瑚礁白化現象日益加劇，南海的珊瑚礁遭到嚴重的威脅。「白化是珊瑚的一種應激反應。海水溫度升高後，珊瑚失去體內共生的蟲黃藻類就會死亡，外露骸骨變白，嚴重的情況下可導致大片珊瑚死亡。」

同時，海底地殼變動，尤其南海多處地殼長期緩慢下降，也可能導致部分珊瑚礁下沉，或者因地殼斷裂活動造成珊瑚礁斷裂。

「另外，在海南島、廣東、廣西等沿岸海域，近年來，由於城鎮汙水的非法排放、沿海工程、旅遊開發以及不當的漁業生產方式等，南海這部分海域的珊瑚礁也受到一些破壞。」趙煥庭指出。

中科院南海海洋研究所研究員黃暉指出，人們對於陸地動物保護的認識有所提高，但對石珊瑚這樣的海洋瀕危動物的保護意識則遠遠不夠。

「一些人為了賣紅珊瑚牟利，不惜前往南海群島獵取珊瑚。」趙煥庭說，「在南沙群島這樣的遠海海域，雖然人類的汙染較少，但漁民無序的破壞性捕撈也是遠海珊瑚島礁的最大威脅。」

在此前的科考過程中，趙煥庭經常看到有漁民使用炸藥在珊瑚島礁區炸魚，爆炸產生的震動很容易導致珊瑚枝體斷裂、脫落。還有一種在礁頂拖扒沉積物中貝螺的作業方式，對在礁表生長的珊瑚也造成致命打擊。

黃暉也表示，對於南海島礁來說，最大的威脅其實在於整個南海海洋生態系統的惡化，而這與漁民的掠奪式捕撈密切相關。漁民將原本生存在島礁生態系統中的魚蝦、貝類全部捕撈後，自然會影響到珊瑚島礁的生態平衡。

生態修復之路

珊瑚島被人為破壞後應該怎麼辦？在南海島礁面臨危險時，中科院南海海洋所的科學家早在7年前就已經展開對珊瑚礁修復的研究。

黃暉讀博士時，師從擅長珊瑚分類學的中科院南海海洋研究所研究員鄒仁林，從此走向了珊瑚礁保護和修復的「不歸路」。

如今，在學界小有名氣的「珊瑚爸爸」、長期在永興島從事珊瑚繁育工作的中科院南海所博士張浴陽也是黃暉的弟子。從學習到傳承，黃暉把自己的絕大部分精力都投入到拯救珊瑚礁的工作中。

他們的生態修復工作主要針對造礁石珊瑚本身，包括有性繁殖和無性繁殖兩種。具體來說，有性繁殖就是人工培育珊瑚，人為提高珊瑚蟲卵的受精率與存活率，將受精的珊瑚卵培育成珊瑚個體，最後運到目標海域進行移植，促進受損珊瑚礁再生；無性繁殖則是利用珊瑚的再生能力，通過科研人員準備的人工預製礁體，選擇合適海域，將切成手指一樣大小的珊瑚枝粘在人工礁體上，珊瑚肢便會在人工礁體上成活生長。

「單純依靠人工填海防風固島的方法會對海洋生態環境造成毀滅性的破壞，珊瑚繁育技術是島礁生態修復的最佳手段。」黃暉介紹說，「目前這項技術主要是在一些實驗區和示範區進行。目前該所在海南三亞有約4000平方米的實驗區，在西沙群島的範圍要更大一些，實驗區為1公頃，示範區則達到100公頃，目前我們正在這些區域進行修復工作。」

珊瑚礁的修復不是一件簡單的工作。對於黃暉等科學家來說，在修復死亡的珊瑚礁時，他們需要將鐵架子固定在海底的珊瑚礁上，然後潛下海底，將準備好的珊瑚斷枝用塑料繩綁紮在鐵架上，讓其生長。

在海底作業，科研人員的體力消耗和技術難度可想而知。有時候一場颱風，就能讓這些鐵架被巨浪捲走。在這種情況下，他們還得去附近海底找回鐵架並重新作業。

據介紹，目前黃暉等人所使用的珊瑚礁修復技術，其技術原理和國際上差不多，區別則在於具體的技術手段不同。黃暉認為，目前針對珊瑚礁的生態修復在技術上已經沒有問題，關鍵是資金和成本。這就像人工造林，同樣的生態幹預手段在海上操作要比在陸地上操作難度大很多。

但科學家也表示，人工修復始終只是輔助手段，南海珊瑚島礁的永續發展關鍵還是需要依靠其自然修復，雖然這樣需要的時間比較漫長，「但要雙管齊下」。

「未來我國會在南海諸島進行一些工程建設，在這種情況下，作為配套措施，我們的珊瑚礁人工修復工作必然會越來越受重視。」黃暉說。

亟須建立長效機制

在十八大提出建設海洋強國的目標後，保護南海島礁無疑具有更加重要的意義。如何最大程度地保護和修復南海珊瑚島？對此，專家認為，加強規範化管理，嚴格海洋執法，同時建立專項資金支持，建設保護海島的長效機制，應是當務之急。

2012年4月，《全國海島保護規劃》經國務院批准正式執行。嚴金明就是這一規劃的主持編輯者。據他介紹，正是鑑於海島生態破壞嚴重、開發秩序混亂，在國防、資源和生態價值上具備特殊用途的海島保護力度不夠等情況，國家海洋局從2007年起啟動了規劃編制工作。在他的提議下，海島保護的十大重點工程被寫入規劃。

隨著《全國海島保護規劃》的頒布，各省省級海島保護規劃相繼出臺，地方政府對於海島保護的意識和熱情逐漸高漲起來。

但嚴金明也認為，要想讓南海島礁乃至全國的島礁都獲得全面保護和發展，目前依然任重道遠。國家有必要設立專項資金，建立穩定的海島保護投入機制；同時探索建立海島保護與利用的多元化投融資機制，廣泛吸納社會資金投入到海島保護與建設中來。

「在海島的保護和修複方面，應該按照特殊用途海島、有居民海島、無居民海島等進行分類保護，對於領海基點海島、國防用途海島、有居民海島特殊用途區域、具有特殊自然與生態價值的海島等特殊用途海島，要嚴格保護，同時加強生態破壞嚴重島嶼的生態修復工作。」嚴金明說。

焦念志則建議，我國應在《中華人民共和國海島保護法》的基礎上，制定專門針對領海基點島、珊瑚礁島的保護法，並在這些法律的框架內製定相應的管理規劃，構建區域海島管理體系，建立海島生態系統和自然資源的綜合管理機制。

「關鍵還是要有關部門對於南海島礁的保護和開發作出統一、科學、合理的規劃。」黃暉認為，政府要明確哪些區域需要保護，哪些區域可以做什麼工作，協調好地方、軍隊、科研人員、漁民的行為，儘量減少對南海海洋生態系統的破壞，尤其是引導漁民改變其原來不合理的捕撈方式，「不讓漁民捕魚是不可能的，因此，需要提供科學合理的替代方案，解決他們的生計問題」。

南海島礁的保護和開發不可分割。「不是所有的南海島礁都不能搞開發。」趙庭煥則認為，有些已經不再長珊瑚的島礁，其某些地質地貌區段就可以利用起來。而南海有300多個島礁，可以選擇其中一小部分進行旅遊開發、海洋養殖。針對那些對遠海珊瑚島礁危害最大的漁業生產方式，他建議海洋部門在加大向漁民宣傳教育、加強對珊瑚礁生態破壞行為的懲處力度的同時，對漁民的捕撈領域進行劃區和漁業生產方式限定，並讓他們在無須刻意保護的部分珊瑚島礁的潟湖裡進行養殖。

「從我個人科考的經驗來看，珊瑚的生長速度、珊瑚礁的自我修復能力、珊瑚島礁的堆積速度等還是比較強的。」趙庭煥表示，隨著國家對於南海重視程度的提高，他對南海島礁的明天充滿信心。

（原載於《中國科學報》 2013-07-05 第1版）