水下机器人技术助力珊瑚礁保护！研究人员开发移除巴西海域入侵物种的新方法

巴西的珊瑚礁，正面临着来自入侵物种——太阳珊瑚的严重威胁。这种珊瑚在上世纪八十年代末随石油平台和船只的移动而被引入，快速繁殖，对当地珊瑚礁造成了毁灭性的破坏。

上图：太阳珊瑚。摄影：Franklin Samir Dattein （CC-BY-2.0）

据phys.org报道，近日，研究人员开发了一种能移除入侵物种的新方法，采用了水下机器人的技术。

图源：INESC Brussels HUB

传统的人工移除方式效率低下，潜水员只能大致定位入侵珊瑚的位置，误差通常会达到好几米。为了解决这一难题，葡萄牙的INESC TEC团队与巴西联邦圣卡塔琳娜大学研究实验室 (LASUB) 合作，开发了一套颇有应用前景的水下机器人追踪移除系统。

该系统结合了GPS定位和声学信号技术。研究人员在测试区域布下带有GPS的浮标，并使用声纳作为“定位器”，将水下采集到的信号发送到水面支持船只。此外，潜水员还可以通过水下开关标记重要位置，提高定位精度。

这种技术的使用显著缩短了监测和控制入侵物种的时间。以往的监测方法通常需要潜水员在发现珊瑚后进行标记和拍照，然后将这些信息传递给配备GPS的船只。然而，这种传统方式的定位误差往往达几米。INESC TEC团队所开发的设备及浮标三角定位技术有效地解决了这一问题，使潜水员可以更加专注于珊瑚的发现和识别，而无需过多担心定位精度。

“通过这项技术，我们可以非常准确地获知珊瑚的位置，从而高效地进行移除和监测，”INESC TEC研究人员努诺·克鲁兹 (Nuno Cruz) 表示，“这使得我们能够了解特定珊瑚群落的演变或消失，以及它们与环境条件（例如阳光、水流、水温、酸化等）之间的相关性。”

这项技术只是对抗入侵物种斗争中令人振奋的进展之一。除了机器人技术，一些研究人员正在探索无化学方法，例如大学生利用真菌来控制美国中西部蔓延的入侵树种；还有专家提倡食用可食用的入侵物种，减少其数量。

入侵物种，无论是偶然引入还是人为释放的，都会造成严重的危害。随着全球气温上升，它们的传播速度也变得更加迅速。世界经济论坛的一项研究表明，入侵物种每年造成的经济损失高达4230亿美元，并且是60%的动植物灭绝事件的主要诱因，同时也会影响粮食安全、并助长疾病传播。

克鲁兹强调，太阳珊瑚在其原生生态系统中可以与其他物种和谐共存。巴西的LASUB研究人员正在研发针对美国入侵性太阳珊瑚的移除工具。目前，水下追踪系统已返回葡萄牙进行进一步测试。

此外，这种测试方法还有一个重要优势，即所有相关数据，包括潜水过程中记录的路线和标记的位置，都被数字化存储在潜水报告中。这种记录方式使得对比之前的数据变得更加便捷。克鲁兹指出：“在世界上一些其他地区，太阳珊瑚作为本土物种与生态系统和谐共存。然而，在美洲大陆，它却成为了入侵物种。LASUB的研究团队正在研发专门的工具来应对这些入侵珊瑚。”

这项研究成果展现了科技在保护生态环境方面的巨大潜力。相信未来会有更多创新的技术手段涌现，帮助我们应对入侵物种带来的挑战，维护生物多样性和海洋生态系统的平衡。

【太阳珊瑚：入侵海洋的“太阳花”】

太阳珊瑚，又称太阳花珊瑚，一种入侵性珊瑚物种，原产于印度洋和太平洋地区，因其在生态系统中迅速繁殖、并对原生珊瑚礁造成破坏，被当地称为“入侵物种”。

它是一种非光合作用的珊瑚，属于大珊瑚虫目。不同于大多数浅水珊瑚，太阳珊瑚不需要共生藻类来提供能量，而是通过伸展长触手捕食浮游生物来获取营养。

太阳珊瑚的繁殖方式多样，既可以无性繁殖，通过延伸匍匐茎形成新的珊瑚个体，也可以有性繁殖，释放幼虫进行扩散。它们对环境的适应能力强，可以在深海等光线较弱的环境中生存，并能够在人工结构物上定居。

但是，太阳珊瑚的入侵性给海洋生态系统带来了严重的威胁。它们生长迅速，能够迅速覆盖其他珊瑚，争夺生存空间，对本地珊瑚礁造成破坏。此外，太阳珊瑚还可能与其他生物竞争食物资源，影响生态平衡。

就拿本文中的案例来说，太阳珊瑚在1980年代末由石油平台和航运引入巴西，此后迅速扩散，对珊瑚礁生态系统造成了严重破坏。由于这一物种的快速繁殖，清除工作变得非常困难。传统方法依赖潜水员大致确定入侵珊瑚的位置，但误差往往达到几米，所以，难以精确地定位到。为了应对太阳珊瑚的入侵，研究人员正在探索各种方法，包括机械清除、化学控制和生物控制。同时，加强对海洋生态系统的保护和监测也是至关重要的。

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文 | 王芊佳
编辑 | Samantha
排版 | 绿叶

参考资料略