在香港，移植的珊瑚在3D打印的礁石上蓬勃发展 - 彭博社

珊瑚移植在Archireef的瓷砖上。

Phil Thompson/Archireef

2024年1月19日，挪威Blomoyna的Northern Lights碳捕集和储存项目的接收码头。

摄影师：Andrea Gjestvang在香港东北部的亚热带海域，橙色和白色条纹的小丑鱼像杂技演员一样翻滚，黑色海胆偷偷摇动它们的触角，螃蟹在长腿恐慌中穿梭于裂缝之间。

在香港大学（HKU）研究人员两年前安装的由3D打印陶瓷瓦制成的人工礁石上，许多活动都围绕着繁荣的珊瑚展开。

“自从我上次潜水以来，珊瑚长得很多，”Vriko Yu在一个近期的下午说道，就在他从受保护的翡翠色水域浮出水面的时刻。“让我兴奋的是，你可以看到物种很快在这里找到了家。”

Vriko Yu，Archireef的联合创始人兼首席执行官摄影师：Peter Yeung据信，这些礁瓦是世界上首次使用黏土进行3D打印。它们是由Archireef生产的，这是一家从大学分拆出来的公司，由前博士生Yu和海洋生物学教授David Baker共同创立。该公司将在即将举行的COP27气候峰会上展示其工作。

它的陶土六边形可能成为保护和恢复脆弱珊瑚礁的努力中的一个构建块，珊瑚礁覆盖的海洋底部不到1%，但是承载了超过25%的所有海洋生物。它们也可能有助于培育更能抵御气候变化导致的迅速升温的珊瑚。

香港的农业、渔业及保护署（AFCD）在2015年和2016年有毒的“赤潮”藻类大量死亡后，启动了恢复海底珊瑚礁的努力，其中90%的Platygyra，是香港主要的珊瑚物种之一。

最初，2016年底，科学家们尝试直接将活珊瑚碎片粘贴到岩石上来恢复珊瑚礁。但珊瑚生长非常缓慢，经常脱落并死亡。作为回应，研究人员开发了3D打印的瓷砖。2020年，潜水员将400个在海洋中自然脱落的珊瑚碎片放入这些瓷砖的脊线中，每块瓷砖的尺寸为50厘米乘50厘米（约20英寸乘20英寸），重约15公斤（33磅）。

设计成模仿Platygyra或“脑珊瑚”复杂形状的瓷砖，其中包含珊瑚幼苗和海洋生物定居的裂缝和壁龛，同时最小化香港水域中普遍存在的沉积物堆积。瓷砖的底部设计成雪鞋形状，提供在沙质海床上的稳定性，由于香港高生物侵蚀率的普遍存在，这种海床变得常见。

潜水员在模仿扁球珊瑚沟槽的瓷砖上种植珊瑚碎片。照片：AFCD/Archireef“珊瑚不像树木，它们没有根”，Yu说。“它们不能附着在沙子上。它们必须连接到基质。因此，我们必须对海床进行一定程度的翻新。”

混凝土经常用于珊瑚恢复项目，但它可能会影响珊瑚生态系统的化学平衡。但是黏土略微酸性，就像真正珊瑚礁中发现的碳酸钙一样，理论上会在几十年后侵蚀，留下健康的珊瑚。3D打印过程比浇筑混凝土更便宜，并且允许定制，通过定制设计来解决特定位置提出的环境问题。

“香港的珊瑚对变化非常有韧性… 一些人认为它们是‘超级珊瑚’，因为这个原因”

科学家种植了三种当地主要的珊瑚属，分别是Acropora和Pavona以及Platygyra，并正在监测一些关键因素：哪种珊瑚组合产生更快的再生和覆盖率；哪种产生了最大的生物多样性增加；以及存活率。

截至八月底，在部署仅两年多后，3D打印的珊瑚礁瓷砖上的珊瑚存活率为98% — 是之前水平的五倍以上，也超过了几乎所有其他珊瑚恢复项目中记录的水平。尽管亚热带水域通常生长速度较慢，但Acropora的生长率增长了70%，Pavona增长了37%，Platygyra增长了25%。许多瓷砖现在几乎看不见，因为珊瑚的数量如此之多，尽管生物多样性研究要到年底才会进行，但已经发现了前来筑巢的乌贼，它们被吸引到结构物上以保护它们的卵。

在海下湾海洋公园的珊瑚和鱼。摄影师：Peter Yeung香港的珊瑚对海洋科学家具有特殊的吸引力，因为该地区季节性水温的巨大变化，根据史密森学会研究员、香港大学前历史生态学家Jonathan Cybulski的说法，水温可能上升或下降高达15摄氏度。研究这些珊瑚可以帮助研究人员了解它们为什么如此坚韧，并为其他地方的珊瑚提供生存经验。Cybulski表示：“香港的珊瑚对变化非常有韧性。”他说：“变化极大。有些人认为它们是‘超级珊瑚’。在大堡礁，只有几度的变化。”

香港拥有100多种珊瑚物种，比加勒比海还多。然而，根据Cybulski的说法，他分析了从10多个地点收集的化石，由于过度捕捞、土地开发和污染，香港的珊瑚数量已经减少了40%。他和合作者在2020年发表的研究并未发现气候变化在这一减少中起到重要作用。

然而，在全球范围内，全球变暖对珊瑚礁构成严重风险，据估计，可能会损失70%至90%的珊瑚。已经遭受了巨大损失。仅在2016年和2017年，由于气候变化引起的大规模白化，世界上最大的珊瑚礁系统——大堡礁上89%的新珊瑚死亡。

澳大利亚悉尼科技大学的珊瑚专家Emma Camp表示，像Archireef这样的基于现场和证据的方法对珊瑚恢复的成功至关重要。她说：“这太棒了。在寻找解决方案时，并不存在一刀切的方法。必须运用当地知识和背景。”

一只海龟游过2016年因漂白而受损的印度洋珊瑚礁。照片：珊瑚礁研究ARC CoECamp指出，全球各地采用了各种方法，从大堡礁的珊瑚培育计划，该计划使用一种称为Coralclip的设备已经移植了72,000株珊瑚，到印度尼西亚部署的1.8万个“珊瑚蜘蛛”，用于恢复活珊瑚之间的空隙。

“一个重大挑战是定义成功是什么，”她补充道。“我们已经移植了X数量的珊瑚。但所创造的生物多样性是什么？它们生长得有多快？它们是否变得具有繁殖能力？它们将来是否会存活？这有多经济高效？”

与企业客户或政府达成协议赞助恢复项目后，Archireef确定恢复地点，安装瓷砖，并且至关重要的是，在“订阅”基础上管理该地点长达五年。到2022年底，Archireef希望在香港的深水湾和阿布扎比部署瓷砖，这将增加其已经运营的三个香港项目。每个项目的成本在10万美元至40万美元之间。这家初创公司还计划完善3D打印工艺，并探索其他瓷砖材料，包括源自海洋的材料，因为烧制粘土仍然能耗高。

回到香港的海下湾海洋公园，当太阳开始在南中国海上升时，至少有希望出现，那里的珊瑚正在稳步增长。

“我在这里出生长大，”Yu说。“我爸爸会告诉我他潜水时看到的所有美丽地方。当我访问那些地点时，只剩下泥巴。珊瑚已经消失了。但它们正在回来。如果你建造它，它们就会回来。”

在北海的一个多风的岛上，闪闪发光的十几个储罐是一个昂贵实验的少数可见迹象，旨在使欧洲工业污染的一小部分消失。

作为一项价值26亿美元的网络的一部分，挪威的布洛莫伊纳设施将把来自荷兰等地制造工厂的温室气体二氧化碳泵入海床下深处的未受污染的盐水含水层。第一次注射可能会在明年早些时候开始，为工业排放的新国际贸易铺平道路。