健康的珊瑚礁声音景观可以帮助退化的珊瑚礁生长

健康的珊瑚礁是色彩斑斓的珊瑚和鱼类的生机勃勃的家园。与任何繁华的生态系统一样，它们也有自己的声音，而且可能非常嘈杂。生活在那里的鱼和甲壳类动物的呼噜声、嘎嘎声和咕噜声以及健康珊瑚生长的声音可以在水中回荡。幼虫动物可能会利用其中一些声音来帮助它们确定在哪里扎根或何时生长。传播这些健康的珊瑚礁声音可能会鼓励珊瑚幼虫重新定居在退化或受损的珊瑚礁中。该研究结果详述于 3 月 13 日发表在《皇家学会开放科学》杂志上的一项研究中。

一枪安定下来

成年珊瑚无法移动。幼虫阶段是它们四处移动并找到完美栖息地的唯一机会。它们随波逐流，寻找合适的环境安顿下来，然后将自己固定在海床上。早期的研究表明，化学和光线线索可以帮助影响这一决定，但这项新研究研究了声音可能发挥的作用。它们很可能能够感知这些振动，因为珊瑚没有传统的耳朵。

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“我们展示的是，你可以通过播放声音来积极诱导珊瑚定居，”研究合著者、伍兹霍尔海洋研究所 (WHOI) 博士候选人纳德格·青木 (Nadège Aoki) 在一份声明中表示。“你可以去某种程度上退化的珊瑚礁，并添加健康珊瑚礁的生物活动声音，这可能会帮助珊瑚生命周期中这一非常重要的步骤。”

珊瑚礁音景

为了更仔细地观察，一组研究人员于 2022 年 6 月和 7 月在美国维尔京群岛进行了实验。他们从一种名为Porites astreoides的耐寒珊瑚物种中收集了幼虫。由于其黄色和块状形状，它更常被称为芥末山珊瑚。他们将幼虫分布在圣约翰南部海岸的三个珊瑚礁上。在这些珊瑚礁中，Tektite 相对健康。Cocoloba 和 Salt Pond 退化程度更高，鱼类和珊瑚覆盖率较低。

该团队在 Salt Pond 珊瑚礁安装了一套水下扬声器系统，并将装有幼虫的杯子放在距离扬声器 3.2、16.2、32.8 和 98.4 英尺的地方。随后，他们连续三个晚上播放了 2013 年在 Tektite 录制的 Salt Pond 珊瑚礁健康声音。他们还在 Tektite 和 Cocoloba 安装了类似的装置，但没有播放任何录制的珊瑚礁声音。

收集完杯子后，他们发现，盐池的杯子中珊瑚幼虫的定居量明显高于其他两处珊瑚礁。在声音丰富的环境中，幼虫的定居量平均比没有声音的环境高出 1.7 倍。距离扬声器约 16 英尺的杯子中幼虫的定居率最高，但即使是距离扬声器近 100 英尺的杯子中，幼虫在底部定居的数量也比没有声音的杯子多。

“在其他所有因素保持不变的情况下，随着距离扬声器的距离增加，沉降量持续减少，这一事实尤为重要，因为它表明这些变化是由于声音的增加而不是其他因素造成的，”研究合著者、伍兹霍尔海洋研究所海洋生物学家阿兰·穆尼在一份声明中说。“这为我们提供了一个可能重建珊瑚礁的新工具。”

令团队感到惊讶的是，退化程度更高的科科洛巴礁和更健康的玻陨石礁的沉降率之间并没有太大差异。2018 年的一项研究发现，玻陨石礁的沉降率高于科科洛巴礁，这可能是由于自然变化造成的。然而，玻陨石礁最近经历了破坏性的飓风、严重的白化事件，甚至还爆发了珊瑚病。

“过去十年来，我们似乎已经失去了玻璃陨石声音景观的一些复杂性，”青木说。“可能是那里的条件没有我们想象的那么好，但我们也不确定。”

一种潜在的新型珊瑚礁修复工具

作者认为，玻陨石沉降率的潜在下降表明珊瑚礁面临的威胁有多么严重，它们需要快速、可扩展的解决方案。珊瑚礁保护海岸免受风暴波和侵蚀，为数百万人提供旅游和食物机会，并支持至少 25% 的海洋生物。据估计，地球在过去 30 年里已经失去了一半的珊瑚礁。

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该团队希望这项工作能为未来的珊瑚修复工作提供参考。增强的声音景观可用于提高珊瑚苗圃的定居率，或被动地向野生珊瑚礁传播。它们仍然需要人类的监控，但实施起来相对容易。

“复制声学环境实际上比复制珊瑚礁化学和微生物线索要容易得多，而后者也会影响珊瑚选择定居的位置，”研究合著者、伍兹霍尔海洋研究所微生物生态学家艾米·阿普里尔 (Amy Apprill) 在一份声明中表示。“它似乎是重建珊瑚礁最具可扩展性的工具之一，因此我们对这种潜力感到非常兴奋。”