乔治亚理工学院两名研究人员的一项新研究为受损的珊瑚礁带来了希望和潜在的严峻未来。在 10 月 13 日发表在《科学进展》上的这项研究中，科迪·克莱门茨和马克·海发现，通过“外植”不同种类的珊瑚物种来增加珊瑚的丰富度，可以改善珊瑚的生长和存活率。这一发现可能在大规模珊瑚丧失后珊瑚礁恢复的早期阶段尤其重要——以及支持健康的珊瑚礁，进而支持渔业、旅游业和海岸保护免受风暴潮的影响。
科学家们还呼吁进行更多研究，以更好地了解和利用产生这些积极物种相互作用的机制，其双重目标是改善珊瑚礁保护并促进退化珊瑚礁更快速有效的恢复。
但生态钟摆也以另一种方式摆动。如果更多的珊瑚物种消失，协同效应可能威胁到其他物种，克莱门茨和海伊称之为“生物多样性崩溃”。
“是的，珊瑚是这些生态系统的基础物种——为许多其他珊瑚礁物种提供栖息地和食物，”生物科学学院 Teasley 博士后研究员 Clements 说。“对珊瑚的负面影响通常会对其他以珊瑚礁为家的物种产生连锁影响。如果生物多样性对珊瑚的性能和恢复力很重要，那么‘生物多样性崩溃’可能会加剧我们在世界范围内观察到的珊瑚礁生态系统的衰退。”
Clements 和 Hay 前往热带太平洋的法属波利尼西亚的 Mo'orea，在那里他们种植了珊瑚物种多样性不同的珊瑚花园，以评估随着时间的推移珊瑚之间的共生与竞争相互作用的相对重要性。
“我们已经完成了操作，珊瑚应该相互竞争，但事实上，它们在一起比它们自己做得更好，”生物科学学院的 Regents 教授和 Teasley 主席 Hay 说。Hay 还是佐治亚理工学院海洋科学与工程研究生项目的联合主任。“我们仍在调查导致这一令人惊讶结果的机制，但我们的实验一致表明，在我们进行这些实验的珊瑚礁环境中，积极的相互作用压倒了消极的相互作用。这意味着当你从系统中取出物种时，你正在采取剔除一些积极的互动，如果你剔除关键的互动，可能会有很大的不同。”
在海底，在珊瑚生长的花园里，在树荫下
珊瑚礁在世界范围内受到威胁。Hay 指出，根据环保署的数据，加勒比地区的珊瑚覆盖面积已经减少了 80% 到 90%。在过去的 30 年里，洋-太平洋地区失去了一半的珊瑚。仅在 2015-2016 年的白化事件中，大堡礁沿线的剩余珊瑚中就有近一半白化并死亡。
“在过去的 20 到 30 年里，这些导致珊瑚死亡的大型白化和加热事件的频率显着增加，”他说。“这里和那里都有珊瑚礁仍然很好的热点，但它们总体上很小而且与世隔绝。”
在法属波利尼西亚的珊瑚花园中，海伊和克莱门茨操纵了他们种植在类似于水下国际象棋桌的平台上的珊瑚物种的多样性，试图看看物种丰富度和密度是否会影响珊瑚的生产力和生存。
海伊指出，之前有许多类似的实验涉及将珊瑚带入实验室“让物种相互对抗”。但他指出，“我们所有的实验都是在现实世界中进行的。我们对它是否会发生并不感兴趣，而是它是否真的发生了。”
Clements 建议的一个涉及可乐瓶的实验装置帮助科学家们布置了他们的花园。茶几“顶部嵌有可口可乐瓶盖，”海伊说。“然后我们可以切断可乐瓶的颈部，将珊瑚粘在这些东西的倒置颈部，然后将它们拧进和拧出这些地块。这使我们不仅可以将我们想要的物种安排在什么地方，而且每个几个月后，我们就可以拧开它们并称重，这样我们就可以获得准确的增长率。”
研究人员发现珊瑚受益于生物多样性的增加，“但仅在一定程度上，”克莱门茨指出。“在物种数量中等的花园中种植的珊瑚——在大多数情况下为 3 到 6 个物种——比低、1 个物种或高(如 9 个物种)的花园表现得更好。但是，我们仍然没有完全了解促成这些观察的过程。”
克莱门茨说他们的研究需要更多的调查。为什么珊瑚在混合物种群落中的表现优于单一物种群落?为什么这种生物多样性影响会在珊瑚多样性的最高水平上减弱——而不是继续增加?“我们需要更好地了解多样性如何影响这些过程，以预测生物多样性丧失将如何影响珊瑚，以及我们如何能够利用生物多样性的积极影响来保护珊瑚，”克莱门茨说。