在加勒比海南部小岛博内尔岛海岸水下几米处,丹妮尔·德库尔漂浮在一大块巨石脑珊瑚前。其表面的图案看起来就像是麦片盒背面的迷宫。

当地环保组织的生态学家德库尔用塑料注射器将牙膏状物质挤到她手里。然后,她将糊状物压在最近出现的大白色斑点边缘的珊瑚表面上。

A scuba diver’s hand on a pale spot on an underwater brain coral.

德库尔将糊状物压在一群巨石脑珊瑚上。

珊瑚生病了。这种糊剂可能有助于治愈它。

在过去的十年中,一种名为石珊瑚组织损失病(SCTLD)的神秘疾病一直在肆虐加勒比地区的珊瑚礁。这种疾病很可能是由细菌或病毒引起的,其目标是一些坚硬的、形成珊瑚礁的珊瑚物种。它基本上粉碎了软珊瑚组织,在几周内杀死了数百年历史的珊瑚群。目前困境已蔓延至至少 30加勒比地区的国家和地区的珊瑚已经遭受污染、气候变化和其他威胁。在受 SCTLD 影响的地区,该疾病使珊瑚面积减少了30% 至 60%

研究人员表示,SCTLD 现在可能是最严重的珊瑚病爆发曾经记录过。

去年春天,这种疾病在博内尔岛被发现——该岛是在加勒比地区,您仍然可以找到大量健康珊瑚的几个地方。与热带地区的许多其他岛屿一样,该岛深深依赖于其珊瑚礁。旅游业是博内尔岛的经济引擎,大多数游客都是来潜水和浮潜的。此外,大型珊瑚结构可以抑制冲击海岸的波浪,从而减少大风暴期间的洪水。

根据致力于保护珊瑚礁的当地组织 STINAPA 的初步数据,SCTLD 已经杀死了博内尔岛 90% 以上的一些珊瑚物种,包括巨石脑珊瑚和迷宫珊瑚。这场疫情确实威胁着博内尔岛的生活方式、居民的主要收入来源以及该岛抵御破坏性飓风的能力。

A colony of elkhorn coral near the rocky coast of Bonaire, an island in the south Caribbean.

由于风险如此之大,加勒比海地区的生态学家正在拼命努力缓解 SCTLD 的蔓延。七月的那个早晨,为 STINAPA 工作的德库尔正在做为数不多的似乎有效的事情之一:用抗生素涂抹生病的珊瑚。

从内到外液化珊瑚

每一块珊瑚都是一个动物群落,由成百上千种被称为水螅体的微小生物组成。这些息肉产生由碳酸钙制成的骨骼(与贝壳中发现的材料相同),从而形成了珊瑚礁的坚硬结构。

这个故事是与普利策中心合作制作的

这是关于珊瑚礁面临气候变化和疾病威胁的未来系列的第二个故事。它得到了以下机构的支持乐队基金会以及来自普利策中心

请通过下面的链接阅读第一个故事。

和其他动物一样,珊瑚也会生病。上个世纪,多种疾病导致全世界珊瑚数量锐减。例如,白带病首次出现于 20 世纪 70 年代,此后已导致超过80%加勒比地区的鹿角珊瑚和鹿角珊瑚。这些标志性物种因其类似鹿角的外观而得名,它们曾经在浅滩中数量如此之多,以至于渔民必须将它们砍倒才能为船只清理道路。

与此同时,SCTLD 相对较新。科学家们十年前在佛罗里达州首次观察到这种疾病,目前仍有许多未知数,例如它最初来自哪里,甚至什么是 SCTLD。它可能是细菌或病毒,或两者共同作用。北卡罗来纳大学威尔明顿分校的微生物学家布莱克·牛岛说,例如,某些细菌可能会使珊瑚更容易受到病毒的影响。

科学家们还不确定 SCTLD 是如何在加勒比地区传播的。维尔京群岛大学的珊瑚科学家玛丽莲·勃兰特说,这种传播通常似乎是沿着洋流进行的,但有时会在遥远的地方之间跳跃。她说,在某些情况下,货船可能是造成传播的原因。当船舶装卸货物时,它们会填充和清空压载舱,以帮助稳定船舶。这些储罐可能会无意中运输引起 SCTLD 的病原体。(布兰特说,现在有一些法规和技术旨在最大限度地减少压载水中疾病和入侵物种的传播,但并非所有船舶都遵守这些法规和技术。)

一群被这种疾病蹂躏的大星珊瑚。

七月的那个早晨,我和德库尔一起在博内尔岛西北海岸附近的珊瑚礁上潜水。水下的景色令人惊叹:色彩缤纷的珊瑚和海绵组成的杂乱的挂毯,是各种海洋生物的家园。我们潜水大约 20 分钟后,一只锤头鲨游过。

然而,到处也有 SCTLD 的迹象。

A scuba diver swimming in the distance, with lumpy coral in the foreground.

作者本吉·琼斯在博内尔岛浅潜。

珊瑚礁的标志性明亮色彩来自生活在活珊瑚组织内的共生藻类。然而,患病的珊瑚群有大的白点,疾病显然破坏了这些地方的组织,暴露了珊瑚骨白色的骨架。其中许多斑点已经因珊瑚死亡部分生长的不同种类的藻类而变成绿色。

“我从未见过这样的疾病,”STINAPA 的生态学家卡伦·埃克里奇 (Caren Eckrich) 告诉我。她说,在博内尔岛,这几乎是“灭绝级别的事件”,这意味着它几乎消灭了岛上的一些珊瑚物种。

但科学家们并非完全无能为力。他们有武器。

一种简单、耗时且有效的方法

牛岛告诉我,多年来,在水族馆种植珊瑚的公司和爱好者一直使用各种抗生素来治疗生病的海洋生物,包括珊瑚。他们基本上是将珊瑚碎片浸入抗生素清洗液中或将药物直接放入鱼缸中。

几年前,当 SCTLD 开始传播时,科学家们尝试了类似的方法,结果很有效。他们将感染 SCTLD 的病珊瑚带入实验室,并用抗生素治疗它们,其中包括阿莫西林,这与人类用于治疗细菌感染的药物相同。他们中的大多数人都康复了。

Dive instructor and educator Carmen Toanchina on a dive to treat corals with SCTLD.

潜水教练兼教育家 Carmen Toanchina 正在潜水中用 SCTLD 治疗珊瑚。

然而,在野外治疗珊瑚是一个完全不同的挑战。这就是德库尔使用的类似牙膏的物质的用武之地。通过反复试验,科学家发现他们可以将阿莫西林粉与该公司生产的可生物降解的腻子混合海洋炼金术士,粘在水下珊瑚的表面。当您在 SCTLD 病变周围涂抹抗生素糊剂时,它可以研究显示,阻止或减缓疾病在群体中传播。“这非常有效,”布兰特说。

阿莫西林的作用实际上有点奇怪。Brandt 说,虽然目前尚不清楚是什么病原体导致 SCTLD,但有一些证据表明该疾病是病毒性的。杀死细菌的阿莫西林如何阻止病毒性疾病?她说,一种理论是,如果确实是病毒,那么病原体可能仍然需要细菌才能引起疾病(在人类中,细菌和病毒有时互相合作)。她说,另一种可能的解释是病原体针对的是生活在珊瑚组织内的共生藻类。抗生素通常会杀死这些藻类,但不会杀死珊瑚,从根本上消除感染目标并阻止传播。或者,正如其他科学家怀疑的那样,SCTLD 终究是由细菌引起的。没有人确切知道。

“看来细菌成分至少在感染过程中非常重要,”佛罗里达州诺瓦东南大学的研究科学家凯伦·尼利(Karen Neely)说,她首先在野外试验了抗生素糊剂。— 但无论如何,阿莫西林确实有效。它让珊瑚保持活力。”

回到珊瑚礁上,我看到德库尔和其他一些潜水员,包括潜水教练兼教育家卡门·托安奇纳 (Carmen Toanchina),在珊瑚礁周围巡游并治疗珊瑚。他们发现一个有白色病变的菌落,从背心上取下注射器,喷出一些糊状物,然后,有点笨拙地尝试将其涂抹到珊瑚表面。这就像看着有人把橡皮泥贴在看起来怪异的岩石上,但在水下——面具起雾,鲨鱼游过,深呼吸威胁你的浮力。工作进展缓慢。

De Kool and Toy exit the water after a dive to treat coral.

德库尔和玩具在潜水后离开水面治疗珊瑚。

珍妮·托伊 (Jeannine Toy) 表示,这些治疗方法似乎有效。她负责监督像托安奇纳 (Toanchina) 这样使用抗生素的 STINAPA 志愿者中队。他们在博内尔岛处理珊瑚礁已经一年多了。“在我们治疗后,大约 70% 的人都痊愈了。”潜水结束后,玩具告诉我。

托伊说,我们的目标不是治疗岛上的每一个珊瑚,但这几乎是不可能的。相反,STINAPA 希望处理足够的珊瑚群,以便有大量活珊瑚可以产卵或有性繁殖,并在博内尔岛创造下一代珊瑚。

坏消息是 SCTLD 不太可能很快消失。它现在在佛罗里达州和美属维尔京群岛等一些地区流行或持续存在。科学家还担心它很快就会蔓延到太平洋,这里是大堡礁的所在地,而且珊瑚的多样性总体上要高得多。目前尚不清楚太平洋珊瑚有多容易受到影响。“可怕的是我们不知道,”牛岛说。

面对当前疫情的严重性,抗生素远远不够。虽然阿莫西林可以阻止病变的生长,但它不能预防感染。勃兰特说,涂抹这种糊剂是非常耗费人力的。“这需要大量的潜水员,”她说。“我有四个人,这就是他们所做的一切。”

包括牛岛在内的一些科学家还担心,它杀死的细菌最终可能会对阿莫西林产生耐药性,从而使治疗效果减弱。(尼利说,到目前为止,还没有出现抗生素耐药性的迹象。)

A small SCTLD lesion on a colony of great star coral with antibiotic paste.

大星珊瑚群落上的一个小 SCTLD 病变,带有抗生素糊剂。

Orange tape marks corals that STINAPA is monitoring for SCTLD.

布兰特指出,目前,给患病珊瑚服用抗生素是最好的选择。“这是我们能够大规模部署的唯一有效解决方案,”她指的是她在美属维尔京群岛的保护工作。她说,她的团队“拯救了相当多的珊瑚。”

与此同时,牛岛等科学家也在研究其他潜在的治疗方法,例如珊瑚益生菌。有些珊瑚似乎对 SCTLD 有天然抵抗力;它们内部和周围发现的微生物可能与这种抵抗力有关。牛岛说,例如,某些细菌可以帮助珊瑚抵抗疾病。生物学家正试图识别这些防御微生物,以便他们可以将它们接种到野生珊瑚上。

这种方法带来了一些希望:一些珊瑚表现得很好。

同样,这可能与这些微生物或遗传学有关。对疾病的抵抗力可以植根于珊瑚的 DNA 中。布兰特说,但这也与环境以及珊瑚面临的其他威胁有关。已经因酷热或污染而变得脆弱的珊瑚礁更容易生病,就像压力大时更容易感冒一样。布兰特说,更重要的是,减少当地的压力源可以让珊瑚在遭受 SCTLD 损失后有更好的机会重新生长。

De Kool places a fragment of smooth flower coral into a bucket, which she’ll deliver to Reef Renewal Bonaire, an organization that raises coral to restore reefs.

德库尔将一块光滑的花珊瑚放入一个桶中,然后将其运送给博内尔岛珊瑚礁更新组织,这是一个通过培育珊瑚来恢复珊瑚礁的组织。

如果有哪个珊瑚礁能够在 SCTLD 的影响下幸存下来,那就是博内尔岛。半个多世纪以来,该岛一直保护其珊瑚礁免受过度捕捞等威胁,这一时间比世界上任何其他地区都要长。这里的珊瑚已经证明它们可以从大规模的死亡中恢复过来,正如我所见最近报道

当德库尔和我在珊瑚礁周围巡游时,她不仅治疗生病的珊瑚,还监测迄今为止抵抗感染的珊瑚群。其中有很多,包括大头脑珊瑚,甚至还有一些柱珊瑚,这些珊瑚在加勒比地区受到 SCTLD 的打击尤其严重。也许这些菌落对这种疾病有抵抗力。也许他们会在岛上培育下一代珊瑚,帮助这片曾经充满活力的珊瑚礁恢复活力。

如果没有,医生就会用药物来待命。

“我职业生涯的大部分时间都在监测珊瑚的死亡,”尼利告诉我。– 我们不能再这样做了。我们必须积极主动。我们是珊瑚礁死亡的部分原因,在这一点上不采取行动确实是不可接受的。”