夏威夷–珊瑚病| 礁石復原力

檢測夏威夷考艾島的珊瑚病爆發和未來的教訓

活動地點

Hanalei，Kaua'i，Hawai'i

所面臨的挑戰

Hanalei 位於夏威夷考艾島北岸，是一個約有 450 名常住居民的小社區。哈納雷地區擁有豐富的生物多樣性和文化傳統，是許多具有高保護價值的物種的家園。五個 ahupuaʻa，傳統的夏威夷土地劃分，流入哈納雷灣。還有三個具有重要文化意義的魚塘，這是一種傳統的夏威夷水產養殖技術，將溪流封閉或轉移到封閉的近岸區域，以養殖供當地消費的魚類。哈納雷河是美國十四條美國遺產河流之一。

哈納雷河和山谷。照片©Hanalei Watershed Hui

旅遊業是考艾島的主要經濟驅動力。許多社區成員經營小規模的旅遊業務。在北岸，只有約25％的居民是長期永久居民; 許多住宅物業已經改建為度假租賃，其中許多遊客和季節性居民來自美國本土。

該社區高度參與自然資源管理和規劃，並確定了土地污染的主要原因，包括將單戶住宅轉變為更密集的商業用途、低效的廢水管理系統、自然侵蝕、過度使用化肥和野豬造成的侵蝕和擾動。強波浪作用是哈納雷島周圍海域的特徵，這確保了哈納雷島珊瑚礁周圍的水域總體上混合良好，並且水停留時間很短。

2004 年，研究考艾島北岸珊瑚礁的科學家首次觀察到低水平的黑帶珊瑚病。然後，在 2012 年，該疾病的爆發程度被報告給志願者報告網絡，礁石的眼睛（复議）。美國地質調查局 (USGS)、夏威夷大學海洋生物學研究所 (UH) 和美國國家海洋和大氣管理局 (NOAA) 的科學家現已證實，這種疾病影響了三種水稻珊瑚（Montipora capitata, 孔雀草和 扇葉藻), 並且, 隨著不同地點的一些變化, 這些物種的殖民地大約有 1-8%。雖然這些百分比相對較低，薔薇珊瑚是北岸珊瑚礁上主要的造礁珊瑚，因此這種疾病有可能對珊瑚礁結構和功能產生重大影響。黑帶珊瑚病可以非常快地穿過珊瑚群。通常，可以觀察到藍藻的疾病前沿。它留下死珊瑚組織，藻類覆蓋暴露的骨骼。

黑帶病在這些珊瑚物種上持續存在，並且至少自 2018 年以來一直在夏季的幾個月裡在珊瑚上觀察到。這種疾病似乎是季節性的，在水域涼爽的冬季月份病例減少。夏威夷水產資源部目前正在分析數據，以確定是否存在由於每年夏天影響珊瑚的黑帶病導致珊瑚覆蓋率下降的趨勢。

回答有關珊瑚病反應的媒體問題。照片©夏威夷水產資源部

所採取的行動

根據快速反應應急計劃（RRCP）的既定協議，一旦珊瑚礁網絡眼睛確認珊瑚病爆發，USGS，UH和NOAA就進行了初步評估。 RRCP為夏威夷水產資源部（DAR）及其合作夥伴提供計劃，以應對影響珊瑚礁健康的事件，包括珊瑚病，珊瑚褪色和刺冠海星（COTS）爆發。收到報告後的第一步是讓合作夥伴科學家和政府生物學家確認並評估疾病的程度。在2012，一個UH微生物學實驗室確定了一種負責該疾病的藍細菌，類似於在加勒比和印度洋 - 太平洋地區觀察到的疾病。一名UH博士生在2013對Kaua'i的珊瑚礁進行了調查，並確認該病主要影響北岸（86北部21調查地點有此病，而南部只有一個地點有這種疾病）。新聞界廣泛報導了疾病的爆發，引起了人們對這一問題的關注和社區關注。

記錄黑帶疾病的影響。照片©夏威夷水產資源部

人們對珊瑚疾病的了解相對較少，對如何管理患病珊瑚礁的了解也較少；因此，研究是第一階段響應的主要部分。自首次觀察到該疾病以來，DAR 合作夥伴研究的主題包括疾病傳播、潛在治療、珊瑚健康對珊瑚對黑帶珊瑚病易感性的影響、環境因素如何與黑帶珊瑚病的發病率相關，以及實驗性治療方案. DAR 響應小組發布了一份 report 在 2015 年檢查考艾島北岸和南岸黑帶珊瑚病爆發的流行和分佈，以確定與環境壓力源的任何相關性。該報告建議繼續實施 EOR 社區報告計劃，作為未來疾病爆發的早期預警和檢測系統，在海溫升高期間加強對處於危險中的珊瑚礁的監測，以及多個機構之間的持續合作，以及其他建議。有關更多研究，請參閱參考資料部分。

來自珊瑚黑帶疾病的病變（健康珊瑚位於疾病前方的左側，死珊瑚位於右側）。照片©夏威夷大學海洋生物學研究所

夏威夷大學海洋生物學研究所珊瑚病實驗室的成員試驗性治療對於受影響的珊瑚群落。已發現將海洋環氧膩子應用於受影響珊瑚的疾病病變邊緣可有效阻止或減緩珊瑚的疾病進展。雖然海洋環氧樹脂的應用是有效的，但對每個患有這種疾病的珊瑚群落進行這種治療是不可行的，但對於疾病流行率非常低的珊瑚礁或最近可能爆發的地區來說，這可能是一種很好的預防性管理方案。包含通過應用環氧樹脂。

它有多成功？

由 DAR 於 2014 年與進行初步疾病評估的合作夥伴以及環境保護署 (EPA)、DAR 生物學家和教育專家以及來自 Kewalo 海洋實驗室的珊瑚專家組成的管理響應小組審查了有關以下方面的傳入數據疾病爆發，向公眾通報事件，並評估管理方案。到目前為止，該團隊已經確定了確定該疾病的環境驅動因素的項目的優先級，評估了潛在的管理策略，並開通了網站發布有關響應的信息。黑帶病疫情仍在繼續，沒有恢復的報導；當黑帶殺死珊瑚時，裸露的骨骼通常會被草坪藻類覆蓋，從而抑制珊瑚的恢復。

經驗教訓和建議

監測和研究應優先於根除。 迄今為止的觀察和研究得出結論，根除黑帶病是不可行的。因此，應集中精力監測考艾島周圍的疾病情況，並繼續研究可能導致疾病增加的趨勢和因素。
減少陸源污染至關重要。 一研究研究黑帶病的物理化學驅動因素表明，高營養水平可能與上游污水池（考艾島有許多污水池）的污染有關，是使珊瑚更容易患病的壓力源。將污水池改造成下水道系統是減輕這些壓力源的一種方法。化肥和雨水徑流等其他陸源污染也令人擔憂。
計劃有助於協調響應。 快速反應應急計劃的存在使DAR及其合作夥伴能夠以有組織的方式應對黑帶珊瑚病。有些疾病發展迅速，可以覆蓋大面積區域，因此做好準備並了解可用於應對這些事件的資源是很好的。
社區參與是關鍵。 公民科學網絡“眼睛之礁”能夠比DAR工作人員單獨工作更快地識別珊瑚病爆發。在這種情況下，社區成員擴大了管理人員監測珊瑚疾病干擾的能力，並將在珊瑚礁的恢復過程中發揮關鍵作用。
在應對這種干擾時，溝通至關重要。 從一開始就制定溝通計劃或讓溝通專家參與，這將有助於團隊向Kaua'i的所有合作夥伴和社區通報珊瑚病的知識以及正在進行的研究。
應急資金仍然是一個重大障礙。 這很困難，因為無法預測疾病事件何時、何地以及需要多少資金。需要製定一項財務計劃，以便專門針對珊瑚病、白化和 COTS 干擾隔離資金。
夥伴關係至關重要。 調查珊瑚病需要一個由科學家、管理人員、非政府組織、傳播專家、社區領袖、私營部門參與者等組成的多學科團隊。合作可以在珊瑚病干擾期間及時有效地利用更多資源。 DAR 是美國珊瑚礁工作組的成員，並與其他珊瑚礁疾病專家和管理人員一起參加工作組會議，他們合作計劃對爆發做出適當的反應。

資金摘要

夏威夷大學海洋生物學院海洋與地球科學與技術學院（SOEST）夏威夷土地與自然資源系，水產資源部（DAR）和划船與海洋娛樂系（DOBOR），美國地質調查局（USGS），國家海洋和大氣管理局珊瑚礁生態系統司（NOAA-CRED），其他幾個社區合作夥伴也提供了資源和物資

撰文： 夏威夷國土資源部水生資源部海洋資源專家Anne Rosinski
Maka'ala Ka'aumoana，Hanalei Watershed Hui

本案例研究改編自：Cullman, G. (ed.) 2014. Resilience Sourcebook: Case studies of social-ecological resilience in island systems。紐約州紐約市美國自然歷史博物館生物多樣性和保護中心。

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