专栏 | 绿色情报员:南海突“棘”(2)魔鬼海星是怎么炼成的?

毒辣的热浪席卷各地,科学家示警全球正上演第四次大规模的珊瑚白化现象,南海不只承受高温压力,东沙外环礁棘还面临棘冠海星(又称长棘海星)大爆发,海底悄悄褪去瑰丽色彩,一抹抹惨白逐渐晕开扩大。

东沙外环礁的棘冠海星爆发范围约4公里,大概占了外环礁的8.3%。今年夏天台湾海洋团队直击惊悚的海星争食画面,一只只饥饿的棘冠海星在枯白的珊瑚礁区到处寻找食物,甚至看到4只海星互不相让爬上活珊瑚,争相啃食珊瑚虫。5位潜水员下水,短短一支气瓶的时间,抓获了350只棘冠海星。

棘冠海星大爆发的原因仍是谜团,东沙外环礁少有人为污染,却仍逃不出海星肆虐的“魔掌”。(郑明修研究团队提供)
棘冠海星大爆发的原因仍是谜团,东沙外环礁少有人为污染,却仍逃不出海星肆虐的“魔掌”。(郑明修研究团队提供)

海星的“成魔”之路

棘冠海星俗称“魔鬼海星”,近年来,南海频频出现海星大爆发,台湾中山大学海洋科学院院长、东沙国际海洋研究站计划主持人廖德裕认为,这是大环境变化所造成的结果,科学家归纳出水域营养盐变高、天敌消失、全球暖化等潜在因素,提供棘冠海星大量繁衍的条件,但是目前所知仍然有限,有待更多调查和研究来解答。

然而,探究棘冠海星的“成魔”之路,似乎有迹可循。台湾中央研究院生物多样性研究中心执行长、台湾珊瑚礁学会荣誉理事长郑明修指出,棘冠海星大爆发最早被历史定位的地方是澳大利亚大堡礁,60多年前,许多人投入潜水和调查活动,当时海洋科学家认定营养盐太丰富,随着大量移民涌入,从事各种农业、大肆开发,各种肥料透过雨水冲刷至海洋,造成微细藻类大量增生,也提供棘冠海星幼生足够的食物来源和大量繁生的机会,然后每5年、10年在各地周期性大爆发,棘冠海星开始在大洋中不断扩散,后来在关岛、印度尼西亚、日本冲绳等海域都曾出现爆发事件。

“关岛的人口很少,也发生棘冠海星大爆发,一公顷据说有1万只,导致大范围的石珊瑚死亡。”郑明修推测棘冠海星排出精子、卵子后,浮游幼生时期的海星可能顺着洋流漂流至各海域,随着子代不断增加且扩散,找到合适的海域又大规模增生,“后来,日本石垣岛在2010年发生棘冠海星大爆发,移除了23万只。”

团块微孔珊瑚是棘冠海星较不喜欢的珊瑚种类,如今却饥饿啃食,代表此区活的石珊瑚群体已经很少了。(郑明修研究团队提供)
团块微孔珊瑚是棘冠海星较不喜欢的珊瑚种类,如今却饥饿啃食,代表此区活的石珊瑚群体已经很少了。(郑明修研究团队提供)

从西沙跑到西吉?

郑明修说,2010年台湾澎湖西吉岛海域发现棘冠海星大爆发,岛上无人居住, 而西沙群岛早在2008年左右就发生大爆发事件,有一次他出席两岸珊瑚礁研讨会,中国学者提问“会不会是我们西沙的(棘冠海星)跑到西吉岛?”当时大家一笑置之,日后,棘冠海星陆续在南海各岛礁扩散。

这位“大魔王”横行狂嗑的珊瑚礁海域,常出现在人烟稀少的岛礁或无人岛。郑明修分析,棘冠海星的天敌消失可能是造成大爆发的主要原因之一,大法螺是棘冠海星最主要的天敌,另外,许多鲀科鱼类、鹦哥鱼会捕食小的棘冠海星,而浮游期的幼生海星更是许多珊瑚礁鱼类的食物,当这些能抑制棘冠海星数量的物种减少时,就提供了棘冠海星大爆发的绝佳环境。

廖德裕指出,大法螺是高经济价值的物种,目前在东沙内环礁偶尔会看到,族群数量并不多;虽然东沙环礁规划为国家公园,中国和越南渔船持续在海洋保护区内非法捕鱼,这几年台湾海巡署、海管处和东沙研究站都投入人力驱赶非法渔船或是收回渔具陷阱,不过由于东沙环礁的面积和台北市差不多,非法捕捞、盗采问题仍然有一定程度存在。

大法螺是棘冠海星的头号天敌,在南海遭到大量捕捞,食物链平衡也被打破。(郑明修研究团队提供)
大法螺是棘冠海星的头号天敌,在南海遭到大量捕捞,食物链平衡也被打破。(郑明修研究团队提供)

大法螺吹响警哨

大法螺拥有出色的花纹壳体,常被拿来当装饰或收藏品,也被用作宗教法器,身价居高不下,尽管中国政府将大法螺列为国家保护动物,近年不时查获非法贩售,甚至还有海南省网红堂而皇之上传吃大法螺的视频。

“在台湾30公分的大法螺要价台币3、4千元以上,在大陆更贵,要台币一万元以上。”郑明修潜水时发现大法螺已经很少见,因为几乎被采光了,而活跃在东沙、南沙各海域的渔船大军不只来自中国,越南渔船也不少,“这些渔船到处去搜刮,什么都抓,越南当地市场还卖活的大法螺。”

大法螺吃棘冠海星,棘冠海星啃食活珊瑚,食物链的平衡一但被打破,棘冠海星更具生存优势,南海生态失衡正好为牠打造了大规模繁殖的温床。

中国研究团队还发现,较高的水温可以提高棘冠海星幼虫的成活率,在西沙群岛附近平均水温超过30℃的2006至2007年以及2014至2018年,棘冠海星的数量都出现了不同程度的增加。

廖德裕表示,目前科学家认为温度高和存活率两者成正相关,不过,这是在实验室可控范围的结果,到了大海里有各式各样的变因,到底海温上升和棘冠海星的爆发有多大关联性,其实并无法下定论,当前唯一可以肯定的是,全球暖化的确是一个显著的趋势。

7月28日发布的珊瑚白化预警数据显示,东沙、中沙海域面临高温压力,珊瑚白化威胁不容乐观。(资料来源:NOAA)
7月28日发布的珊瑚白化预警数据显示,东沙、中沙海域面临高温压力,珊瑚白化威胁不容乐观。(资料来源:NOAA)

海洋热浪来搅局

今年7月世界气象组织(WMO)发文指出,今年的6月是有纪录以来最热的6月,而且已经连续13个月创下历史新高,欧盟哥白尼气候变化中心数据显示,过去一年来,全球平均气温比起工业化前高出1.64°C。

叫人捏把冷汗的是,南海的珊瑚礁生态系面临棘冠海星和海洋高温的双重威胁。根据美国国家海洋暨大气总署(NOAA)的珊瑚白化预警系统,7月28日的最新数据显示,东沙、中沙海域,以及台湾南部、海南岛南方的海温都已经进入白化预警的第二级。目前台湾专家陆续在垦丁海域、东沙岛北侧发现珊瑚白化现象,中国的调查报告也示警,今年夏季中沙黄岩岛的珊瑚礁生态系统可能面临比往年更强的海水温升热胁迫压力影响。

“珊瑚白化代表海温过高的警讯,28°C珊瑚就不太舒服,30°C有些珊瑚开始白化,到32°C所有珊瑚都白化了。”郑明修忧心说。他潜水长达47个年头,早年看到一只棘冠海星很兴奋,现在到处点状爆发,“这些警讯代表海洋的生态结构可能已经出现变化,南海可能很多地方都有局部爆发,我们没办法调查,南海的海域面积大约有350万平方公里,到底哪个地方爆发过没有人知道。”

廖德裕也认为棘冠海星的影响层面有多大并不容易估算,“因为整个南海范围很大,被报导出来通常是当地有一些人为活动,例如东沙和南沙太平岛有台湾研究团队监测调查,才会观察到棘冠海星大量出现,其他没有投入研究能量的地方,到底有没有棘冠海星分布无法得知,另外,牠们喜欢栖息在稍微有一点深度的水域,所以从表水不易察觉到较深处的珊瑚已经被棘冠海星吃掉了。”

海星大爆发成了全球头疼的难题,郑明修指出,澳大利亚大堡礁和南海是属于同一种棘冠海星,其他海域也发现相似种,外型近似棘冠海星,但是颜色不同,目前在红海、印度洋,以及靠近非洲海域都发生大爆发事件。

潜水员在东沙外环礁用长柄注射器,以醋酸杀死棘冠海星。(郑明修研究团队提供)
潜水员在东沙外环礁用长柄注射器,以醋酸杀死棘冠海星。(郑明修研究团队提供)

“防火巷”围阻扩散

今年夏天,郑明修研究团队参与东沙外环礁的棘冠海星清除作业,珊瑚礁生态系被誉为“海中热带雨林”,他以森林大火形容东沙的棘冠海星大爆发,灭火策略要建立围堵的防火巷,彻底清除东沙外环礁南面热区的棘冠海星,阻止牠们进一步扩散。

“这次我们采用注射醋酸液,每只注射15至20cc,24小时内牠就会死掉。”郑明修强调及早发现、及早移除是降低危害最好的方式,过去他也曾投身西吉岛和太平岛的棘冠海星清除工作,“以西吉岛来说,经过两年进行移除与后续监测调查,棘冠海星大爆发的现象已不再发生。”

除了人工注射之外,郑明修说,澳大利亚大堡礁还发展出AI技术,以海底机器人透过影像识别系统,为棘冠海星注射醋酸液,不过费用高昂且效率不若人力移除,此外,现今还有eDNA监测,透过分析海水样本的生物化学物质,来评估棘冠海星的潜在爆发水平。

廖德裕表示,当前有效解决方法就是投入人力清除棘冠海星,但整体来说还是需要健康的生态环境来维持整个动态平衡,目前由于南海很多鱼类和大法螺的族群量较小,很难对棘冠海星达到有效的生物防治,在这样的情况下,人为介入是重要方式。

近年山东青岛出现多棘海盘车泛滥成灾,专家推测海域污染、生态失衡是重要原因。(路透社)
近年山东青岛出现多棘海盘车泛滥成灾,专家推测海域污染、生态失衡是重要原因。(路透社)

底拖网解得开难题?

这几年中国山东胶州湾也接连出现海星泛滥灾情,这种海星叫多棘海盘车,造成当地贝类养殖户损失严重,由于受灾面积大,政府开放已禁用的绝户网和底拖船捕捞海星,以生态破坏渔法移除海星,这是否沦为恶性循环?廖德裕表示,海盘车主要分布在海底沙地,牠们会把海里的生物吃得一干二净,包括一些底栖性鱼类,或是鱼类产在底部的卵或幼生都会被吃掉,所以在泛滥成灾的情况下,也许使用底拖网是一个有效率的解决方式,但是底拖网会不会更进一步破坏当地的生态环境已经很难评估了。

郑明修说,海盘车大量繁生代表海洋食物链失衡了,早期他去厦门和浙江一带,看到的海鲜都好小、好少,那代表底拖网捕捞到的生物愈来愈少,现在针对海盘车使用底拖网,它是没有选择性的捞捕法,所有的鱼虾蟹贝都被一网捞尽,维持稳定的食物链平衡和生物多样性至关重要。

“多棘海盘车在西太平洋是原生种,牠们已经入侵到西方国家的海域,画面看起来很恐怖,整个海里满满的海盘车,几乎看不到其他东西。”廖德裕聊起看到的大爆发画面,“底拖网很难有效移除海盘车,只能减少数量,因为牠在这里是原生种的话,在本来的生态条件下是平衡状态,但是目前因为生态失衡才会像棘冠海星一样出现大爆发,所以健康的生态才是最终极的解方。”

撰稿、制作和主持:麦小田 责编:许书婷