想拯救全球珊瑚礁?科学家说,只要倾听它们的声音

An underwater view of coral reefs
Climate change is a threat to coral reefs.Image: Unsplash/Francesco Ungaro
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  • 联合国警告称,气候变化可能导致多达90%的珊瑚礁到2050年消失。

  • 英国科学家开发了一种机器学习算法,可以检测珊瑚礁发出的声音,进而判断珊瑚礁的健康状况。

  • 其他珊瑚礁保护举措包括安装“珊瑚礁之星”——模仿珊瑚礁床、促进生长的钢制框架。

珊瑚礁被誉为“海洋中的雨林”,孕育着地球上相当丰富的生物多样性。所有已命名海洋物种中,约有32%生活在珊瑚礁内及其周边联合国环境规划署(UNEP)指出,因此珊瑚礁是全球生物多样性最丰富的栖息地之一。

然而,珊瑚礁当然正面临气候变化带来的严重威胁。

珊瑚白化现象

科学家预测,即使全球变暖不超过工业化前水平以上1.5°C,到2050年仍可能有多达90%的珊瑚礁消失原因是海洋热浪持续时间过长。

水温升高可能导致一种称为珊瑚白化的现象。珊瑚组织中名为虫黄藻的藻类会因此流失,导致珊瑚完全变白。BBC Earth称,2016年,全球70%的珊瑚礁遭到破坏其中一些受损后无法修复。

珊瑚礁如何发生白化。Image: 美国国家海洋局

海浪之下的生命之声

但仍有希望,而且希望来自一种出人意料的方式。原来,珊瑚礁会发出声音,而这些声音可能是拯救珊瑚礁工作的关键。

英国科学家利用机器学习开发了一种算法,能够识别健康珊瑚礁与退化珊瑚礁地点之间细微的声学差异。海洋生物学家本·威廉姆斯海洋生物学家本·威廉姆斯向《Science Alert》表示:“我们的研究结果表明,计算机能够捕捉到人耳无法察觉的模式。它能更快、更准确地告诉我们珊瑚礁状况如何。”

为了采集珊瑚礁的声学数据,威廉姆斯及其团队在印度尼西亚苏拉威西岛近海的斯佩尔蒙德群岛多个地点进行了录音。录音涵盖四种不同类型的珊瑚礁栖息地:健康、退化、成熟修复和新近修复。每种珊瑚礁发出的声音各不相同,取决于珊瑚覆盖量以及在当地生活和觅食的海洋生物。随后,团队训练机器学习算法识别不同类型的珊瑚礁录音;后续测试显示,该人工智能工具判断珊瑚礁健康状况的准确率达到92%。

研究共同作者、海洋生物学家蒂莫西·拉蒙特向《Science Alert》表示:“这是一项令人振奋的新进展。”

打造珊瑚花园

目前还有其他项目正在开展,致力于拯救珊瑚礁。火星珊瑚礁修复项目位于印度尼西亚(人工智能声学实验也在此开展),已在超过40,000平方米的海床上安装了逾27,000个“珊瑚礁之星”。

可以将小块珊瑚附着在这些六边形结构上,以启动生长。钢架还形成了保护壳,让小鱼可以躲避捕食者,吸引它们留在当地,帮助整个生态系统恢复。

迄今为止,该项目已使珊瑚覆盖量增至原来的12倍。火星团队目前正在全球培训海洋公园管理人员,以帮助“建立一个由称职珊瑚礁建设者组成的全球网络”。

印度尼西亚近海用于打造珊瑚花园的钢制“珊瑚礁之星”。Image: BBC Earth/Noel Janetski

保护海洋生计

每个人都可以尽一份力,帮助珊瑚礁免受伤害。各国从新冠疫情中复苏之际,旅游业有望大幅回暖,仅在2022年就可能恢复5800万个就业岗位。

世界经济论坛的沿海旅游挑战计划鼓励创新,帮助依赖旅游业的沿海社区维护和修复其赖以生存的海洋环境。

相关举措包括支持沿海生态系统的项目,以及减少当地对旅游业依赖的构想。最优秀的提案将获邀加入创新者社群,借此提升项目知名度并获得专家建议。

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