在香港，移植的珊瑚在3D打印的礁石上蓬勃發展 - 彭博社

珊瑚移植在Archireef的瓷磚上。

Phil Thompson/Archireef

2024年1月19日，挪威Blomoyna的Northern Lights碳捕集和儲存項目的接收碼頭。

攝影師：Andrea Gjestvang在香港東北部的亞熱帶海域，橙色和白色條紋的小丑魚像雜技演員一樣翻滾，黑色海膽偷偷搖動它們的觸角，螃蟹在長腿恐慌中穿梭於裂縫之間。

在香港大學（HKU）研究人員兩年前安裝的由3D打印陶瓷瓦製成的人工礁石上，許多活動都圍繞着繁榮的珊瑚展開。

“自從我上次潛水以來，珊瑚長得很多，”Vriko Yu在一個近期的下午説道，就在他從受保護的翡翠色水域浮出水面的時刻。“讓我興奮的是，你可以看到物種很快在這裏找到了家。”

Vriko Yu，Archireef的聯合創始人兼首席執行官攝影師：Peter Yeung據信，這些礁瓦是世界上首次使用黏土進行3D打印。它們是由Archireef生產的，這是一家從大學分拆出來的公司，由前博士生Yu和海洋生物學教授David Baker共同創立。該公司將在即將舉行的COP27氣候峯會上展示其工作。

它的陶土六邊形可能成為保護和恢復脆弱珊瑚礁的努力中的一個構建塊，珊瑚礁覆蓋的海洋底部不到1%，但是承載了超過25%的所有海洋生物。它們也可能有助於培育更能抵禦氣候變化導致的迅速升温的珊瑚。

香港的農業、漁業及保護署（AFCD）在2015年和2016年有毒的“赤潮”藻類大量死亡後，啓動了恢復海底珊瑚礁的努力，其中90%的Platygyra，是香港主要的珊瑚物種之一。

最初，2016年底，科學家們嘗試直接將活珊瑚碎片粘貼到岩石上來恢復珊瑚礁。但珊瑚生長非常緩慢，經常脱落並死亡。作為回應，研究人員開發了3D打印的瓷磚。2020年，潛水員將400個在海洋中自然脱落的珊瑚碎片放入這些瓷磚的脊線中，每塊瓷磚的尺寸為50釐米乘50釐米（約20英寸乘20英寸），重約15公斤（33磅）。

設計成模仿Platygyra或“腦珊瑚”複雜形狀的瓷磚，其中包含珊瑚幼苗和海洋生物定居的裂縫和壁龕，同時最小化香港水域中普遍存在的沉積物堆積。瓷磚的底部設計成雪鞋形狀，提供在沙質海牀上的穩定性，由於香港高生物侵蝕率的普遍存在，這種海牀變得常見。

潛水員在模仿扁球珊瑚溝槽的瓷磚上種植珊瑚碎片。照片：AFCD/Archireef“珊瑚不像樹木，它們沒有根”，Yu説。“它們不能附着在沙子上。它們必須連接到基質。因此，我們必須對海牀進行一定程度的翻新。”

混凝土經常用於珊瑚恢復項目，但它可能會影響珊瑚生態系統的化學平衡。但是黏土略微酸性，就像真正珊瑚礁中發現的碳酸鈣一樣，理論上會在幾十年後侵蝕，留下健康的珊瑚。3D打印過程比澆築混凝土更便宜，並且允許定製，通過定製設計來解決特定位置提出的環境問題。

“香港的珊瑚對變化非常有韌性… 一些人認為它們是‘超級珊瑚’，因為這個原因”

科學家種植了三種當地主要的珊瑚屬，分別是Acropora和Pavona以及Platygyra，並正在監測一些關鍵因素：哪種珊瑚組合產生更快的再生和覆蓋率；哪種產生了最大的生物多樣性增加；以及存活率。

截至八月底，在部署僅兩年多後，3D打印的珊瑚礁瓷磚上的珊瑚存活率為98% — 是之前水平的五倍以上，也超過了幾乎所有其他珊瑚恢復項目中記錄的水平。儘管亞熱帶水域通常生長速度較慢，但Acropora的生長率增長了70%，Pavona增長了37%，Platygyra增長了25%。許多瓷磚現在幾乎看不見，因為珊瑚的數量如此之多，儘管生物多樣性研究要到年底才會進行，但已經發現了前來築巢的烏賊，它們被吸引到結構物上以保護它們的卵。

在海下灣海洋公園的珊瑚和魚。攝影師：Peter Yeung香港的珊瑚對海洋科學傢俱有特殊的吸引力，因為該地區季節性水温的巨大變化，根據史密森學會研究員、香港大學前歷史生態學家Jonathan Cybulski的説法，水温可能上升或下降高達15攝氏度。研究這些珊瑚可以幫助研究人員瞭解它們為什麼如此堅韌，併為其他地方的珊瑚提供生存經驗。Cybulski表示：“香港的珊瑚對變化非常有韌性。”他説：“變化極大。有些人認為它們是‘超級珊瑚’。在大堡礁，只有幾度的變化。”

香港擁有100多種珊瑚物種，比加勒比海還多。然而，根據Cybulski的説法，他分析了從10多個地點收集的化石，由於過度捕撈、土地開發和污染，香港的珊瑚數量已經減少了40%。他和合作者在2020年發表的研究並未發現氣候變化在這一減少中起到重要作用。

然而，在全球範圍內，全球變暖對珊瑚礁構成嚴重風險，據估計，可能會損失70%至90%的珊瑚。已經遭受了巨大損失。僅在2016年和2017年，由於氣候變化引起的大規模白化，世界上最大的珊瑚礁系統——大堡礁上89%的新珊瑚死亡。

澳大利亞悉尼科技大學的珊瑚專家Emma Camp表示，像Archireef這樣的基於現場和證據的方法對珊瑚恢復的成功至關重要。她説：“這太棒了。在尋找解決方案時，並不存在一刀切的方法。必須運用當地知識和背景。”

一隻海龜遊過2016年因漂白而受損的印度洋珊瑚礁。照片：珊瑚礁研究ARC CoECamp指出，全球各地採用了各種方法，從大堡礁的珊瑚培育計劃，該計劃使用一種稱為Coralclip的設備已經移植了72,000株珊瑚，到印度尼西亞部署的1.8萬個“珊瑚蜘蛛”，用於恢復活珊瑚之間的空隙。

“一個重大挑戰是定義成功是什麼，”她補充道。“我們已經移植了X數量的珊瑚。但所創造的生物多樣性是什麼？它們生長得有多快？它們是否變得具有繁殖能力？它們將來是否會存活？這有多經濟高效？”

與企業客户或政府達成協議贊助恢復項目後，Archireef確定恢復地點，安裝瓷磚，並且至關重要的是，在“訂閲”基礎上管理該地點長達五年。到2022年底，Archireef希望在香港的深水灣和阿布扎比部署瓷磚，這將增加其已經運營的三個香港項目。每個項目的成本在10萬美元至40萬美元之間。這家初創公司還計劃完善3D打印工藝，並探索其他瓷磚材料，包括源自海洋的材料，因為燒製粘土仍然能耗高。

回到香港的海下灣海洋公園，當太陽開始在南中國海上升時，至少有希望出現，那裏的珊瑚正在穩步增長。

“我在這裏出生長大，”Yu説。“我爸爸會告訴我他潛水時看到的所有美麗地方。當我訪問那些地點時，只剩下泥巴。珊瑚已經消失了。但它們正在回來。如果你建造它，它們就會回來。”

在北海的一個多風的島上，閃閃發光的十幾個儲罐是一個昂貴實驗的少數可見跡象，旨在使歐洲工業污染的一小部分消失。

作為一項價值26億美元的網絡的一部分，挪威的布洛莫伊納設施將把來自荷蘭等地製造工廠的温室氣體二氧化碳泵入海牀下深處的未受污染的鹽水含水層。第一次注射可能會在明年早些時候開始，為工業排放的新國際貿易鋪平道路。