【明報專訊】香港從來不是容易生存的地方，對人類也好，對動植物亦然。然而，我們很幸運，大自然賜予此地很多寶藏，例如在香港海洋竟然擁有較加勒比海還要多的石珊瑚品種！但任憑生命力再頑強，亦難抵氣候變化與人類污染雙重夾擊，幸而一班有心人設法令珊瑚重生。香港大學建築學院和海洋生物學家最近用3D打印技術製作出陶土「珊瑚礁盤」，已於上月底放置在海下灣海岸公園進行實驗，嘗試給碎落的珊瑚依附在礁盤上生長。今次我們將拆解這個礁盤有什麼貼心設計，幫助珊瑚健康成長。
1.珊瑚本無根 有礁盤有依靠
雖然珊瑚看似靜止不動，但其實牠們是動物，會成長亦會郁動。香港大學太古海洋科學研究所（SWIMS）研究員余碧芬（Vriko）解釋，珊瑚並非植物所以不會生根，若以樹作比喻，珊瑚本身就是樹根。她又生動地比喻：「珊瑚的樣子就像《寵物小精靈》中的百變怪，腳仔（觸手）可以黏實結構，然後慢慢向上生長、『極巨化』！」而今次的人工珊瑚礁盤就為珊瑚提供可賴以依附作成長的結構，因為大多數珊瑚要依附在堅固的岩石上成長，否則無依無靠的珊瑚在海底中滾動和飄泊，會不斷被泥沙磨蝕，大大降低生存和生長機會。
香港大學建築學院副教授兼機械人製造技術實驗室（Robotic Fabrication Lab）負責人Christian J. Lange說，今次用3D打印出128塊赤陶土礁盤，每塊直徑約60cm，高約18cm，在窯中以1125℃高溫燒成，每塊重約15公斤。
據港大建築學院助理講師Lidia Ratoi解說，珊瑚礁盤呈六邊形，分為上下兩層，上層是模仿扁腦珊瑚（Platygyra）圖案的珊瑚狀，用作放置珊瑚碎片自行成長；下層像網球拍的格子狀，以防沉積物堆積；設有3隻腳，減少海底泥沙冲刷珊瑚。「製作最困難的地方是要合併兩種不同的幾何形狀，並一起風乾。」
坑紋內設斜度 免珊瑚窒息
細心看，上層的珊瑚狀彎曲坑紋內亦有斜度，以防沉積物堆積，令珊瑚窒息。Vriko補充，由於香港屬於亞熱帶氣候，夏天吹西南季候風，會將珠江河口沉積物帶到香港水域，因此香港海域的沉積物較多。
2.本地珊瑚的生存空間
香港海灘雖然不是水清沙幼的「人間天堂」，然而由於坐落於「東南亞珊瑚大三角」的頂端，所以孕育了不少種類的珊瑚。香港至今錄得84種石珊瑚品種，多樣性較加勒比海更高，單單是海下灣海岸公園就佔了超過七成本地珊瑚品種，這些珊瑚群落是超過120種與珊瑚相關的魚類和無脊椎動物的棲身之所。不過，近年因為生物侵蝕（長刺海膽、管蟲等鑽蛀動物破壞珊瑚結構）現象惡化，加上2015和2016年出現珊瑚白化和局部死亡事件，都反映珊瑚群落面對生存威脅。
這次的人工珊瑚礁盤於上月底，已放置在海下灣海岸公園3個地點，即東灣仔、磨洲以及世界自然基金會海洋生物中心附近的避風港的海底，總佔地約40平方米，潛水員亦已將鹿角珊瑚（Acropora）、扁腦珊瑚（Platygyra）和十字牡丹珊瑚（Pavona）3種珊瑚碎片移植到礁盤上，在未來一年半內會持續監測珊瑚的成長情况。
3種復育珊瑚
為什麼選擇這3種珊瑚？Vriko解釋，這3種珊瑚都是香港原有品種，而且各自擁有不同生長形態和特性。鹿角珊瑚被認為是競爭能力很高的選手，除了生長速度快，亦因其迷你樹的生長形態，給很多珊瑚魚和無脊椎動物作棲身之所，生態價值甚高。但缺點是鹿角珊瑚對環境變化較為敏感，因氣候轉變影響，全球分佈範圍與數量正在減少，「以前在海下灣記錄到鹿角珊瑚，但很不幸地，2014年最後一棵都死了。我們曾嘗試將香港其他水域的鹿角珊瑚帶到海下灣嘗試復育，見到這兩年又生得好好，決定今次再嘗試」。
至於扁腦珊瑚生長速度雖慢，但卻被發現面對白化後擁有較佳的恢復能力，可惜是骨骼較脆弱，這幾年受到生物侵蝕問題，日後亦未見能夠生長得太好。「所以，我們決定加入十字牡丹珊瑚，因為珊瑚雖然不是植物，但亦會進行光合作用為自己提供養分。樹會攤開自己盡量吸收陽光，但十字牡丹珊瑚偏偏選擇打直生，如刀片一樣，如此就不會被沉積物堆積聚，似乎在香港擁有生長優勢」。
珊瑚碎片，重生有機？
今次復育珊瑚的方式不是靠繁殖，而是靠珊瑚碎片！因海浪衝擊或生物侵蝕等多種原因，令珊瑚主體「脫落」一些碎片。珊瑚碎片亦被稱為corals of opportunity，因為珊瑚碎片仍然擁有生命，而且有長大的可能。一般珊瑚碎片脫離珊瑚主體後難以存活，因會被泥沙淹沒窒息，而且吸收不到陽光。但今次的人工珊瑚礁盤，就為碎片提供結構複雜的基礎，給予它們第二次存活的機會。
3. 提升珊瑚群落生物多樣
一個礁盤上層有6個袋（pockets），每個大小約8cm，一個袋可放一個珊瑚碎片，而同一礁盤則可放置一種（mono）、兩種（mix），甚至3種（poly）珊瑚。SWIMS研究員Phil Thompson解釋設有不同組合的原因是，復育珊瑚目的不單想令珊瑚生長，更重要是恢復生態系統。「世界上有很多珊瑚修復計劃，但我們想利用科學方法了解怎樣的修復方式，最有助提升珊瑚群落的生物多樣性。」
今次實驗以4個礁盤為1組，中間礁盤放有自動礁石監測取樣器（autonomous reef monitoring sampler，簡稱ARMS），研究員每3個月取出取樣器，量度該處的微生物、蠕蟲、蟹類、珊瑚藻等生物含量。「今次實驗共在海底放置24組，有一些是控制組，沒有放置任何珊瑚；有些放一種、兩種或三種珊瑚，了解不同組合的珊瑚造成的生物多樣性差異。」
選用陶土 隨時間分解
有人質疑，不應在海底放置人工物件造成生態污染，Christian解釋這亦是他們選用陶土，而非混凝土或塑膠等合成材料的原因，因為陶泥其實就是泥土，最終隨時間分解成塵土。他又指出，其實陶土並不容易控制，他們亦花了不少時間研究，防止陶土製作過程中產生裂痕等。
雖然3D打印技術可以利用電腦程式，令每塊礁盤各有特色，但由於今次為了保持科學實驗的可比較度，礁盤均是一式一樣。使用3D打印技術的原因是毋須另外製作模具，因此製作方式沒造成浪費。Christian又透露，正構思下階段打印不同幾何形狀或空間結構的礁盤，以了解對珊瑚生長的影響。此外，由於本地沒有陶泥廠，今次所用的材料是從英國運港，因此正在物色本土免燒製的原材料，以進一步降低復育珊瑚的碳足迹和能源消耗。
4. 生長體積大小非最重要
如何衡量今次復育珊瑚是否成功？Vriko說，復育計劃意味着回復昔日的健康狀態，即代表需要一定的歷史記載證明從前狀態。她矛盾道，今次復育珊瑚的其中一個地點磨洲，是她恰巧見證着該處的珊瑚群落惡化，「不知是好彩還是不好彩。」只是短短幾年間，磨洲從有珊瑚變成無珊瑚。
她自2013年在香港潛水，2014年起在海下灣當義工參與潛水工作；2016年正式參與復育珊瑚計劃。她記得2015年至2016年香港海洋發生紅潮，出現大量有毒藻類，整片海洋呈現可樂的棕色，大量海星和海洋生物因缺氧浮於海面，屍橫遍野。2016年起漁護署和SWIMS開始在海下灣海岸公園進行石珊瑚修復項目，而今次的礁盤計劃亦是項目的一部分。
Vriko說當然盼望他日潛水時，會見到珊瑚碎片長大到能夠遮蓋整塊礁盤，但其實只要珊瑚可以健康成長，體積大小根本毫不重要，「其實香港的珊瑚普遍都是生長得較慢，因為香港是亞熱帶地區，加上水體較污濁，令香港珊瑚主要生長在水深只有2至5米的淺水區，事實是我們的珊瑚覆蓋範圍亦不高的，香港沒有珊瑚礁，只有珊瑚群落。所以不停講珊瑚復育，我們不是說要種到好大棵的珊瑚，而是希望牠有韌性，可以健康地成長，就是我們最大的願景」。
