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在过去的 70 年里 ， 世界上一半的珊瑚礁已经消失 ， 如果我们不采取行动 ， 其余的可能会在本世纪消失与时间赛跑 ， WHOI 和其他地方的研究人员正在开发创新的解决方案来重建珊瑚礁并提高珊瑚的复原力——以免为时已晚 。 通过珊瑚礁解决方案、 超级珊瑚礁和数十个独立研究项目 ， 这些多学科的努力是快速发展的国际珊瑚礁观察、诊断和干预网络的一部分 。 就像人类拥有帮助我们吸收营养和对抗病原体的有益细菌一样 ， 微生物帮助珊瑚代谢、建立免疫力并抵御水温的峰值 。 微生物生态学家说 ， 这种“微生物群落”——或微生物群落——对于每个珊瑚礁来说都是独一无二的 ， 珊瑚往往在发现最有益微生物的地区茁壮成长 。 这让她想知道如果珊瑚和它们的微生物助手一起从一个珊瑚礁转移到另一个珊瑚礁会发生什么——就像你服用益生菌补充剂或吃含有活性培养物的酸奶一样 。 她的团队在圣克罗伊岛附近的实验中测试了这一想法 ， 目前正在研究微生物转变如何影响珊瑚的生长和健康 。 他们的发现可以帮助珊瑚种植和补种工作 ， 传统上这些工作的成功率很低 。
当珊瑚礁经历反复的白化事件时 ， 并不是所有的珊瑚都会死亡 。 科学家们将其视为一些珊瑚物种能够承受高压力的希望标志 。 通过“深入了解”某些 珊瑚基因 ， 分子生物学团队 正试图解开弹性珊瑚菌株的秘密 。 他们希望这将帮助研究人员在实验室中培育出具有超强韧性的珊瑚 ， 类似于选择抗旱植物 。 未来 ， 研究潜水员将能够在这些基因先进的珊瑚虫繁衍的地区“种植”它们 。 种植或“重新播种”珊瑚听起来比实际容易 。 生物学家们正在 实验从产卵阶段圈养 珊瑚物种 。 一旦幼虫安定下来 ， 她的团队将把年轻的珊瑚种植在他们家的珊瑚礁或附近的珊瑚礁中 ， 并测量它们的存活率 。 新定居的珊瑚面临着许多挑战——捕食者、热应激和来自其他物种的竞争——尤其是在它们家乡的泻湖之外 。 目标是了解耐热珊瑚是否可以在新的珊瑚礁中生存 。 如果可以的话 ， 这些珊瑚可能会在白化事件后重新播种附近的珊瑚礁 。
生物地球化学家和海洋化学家正在研究一种 3D 打印的陶瓷珊瑚礁结构 ， 该结构模仿珊瑚生长、在风暴期间依附和躲避捕食者所需的自然形状和纹理 。 他们还在研究向陶瓷中注入锌、铜和铁等微量营养素的方法 ， 以增强萌芽珊瑚的免疫力 。 与微生物生态学家合作 。 对正确剂量的研究正在进行中 。 为了真正有宾至如归的感觉 ， 珊瑚需要合适的背景音乐 。 感官生物学家使用水下麦克风记录礁石声音 ， 以发现水下声景中的模式 。 这些模式的变化为科学家提供了一个早期预警系统 ， 以便在疾病或其他压力源发生之前采取行动 。 他们甚至发现健康珊瑚礁的声音可以帮助将珊瑚和一些鱼类幼虫招募到挣扎的地区 。 研究珊瑚礁的潜水之旅很有趣 ， 但它们也是超级劳动密集型、昂贵且缓慢的 。 科学家们希望通过水下机器人和传感器最大限度地发挥他们的作用 ， 这些机器人和传感器可以比潜水员更快、更频繁、更广泛地收集数据 。
科学家和他的团队正在开发一种“生态 好奇机器人”来监测和了解复杂的珊瑚礁生态系统 。 使用人工智能 ， 高度机动的可以识别和跟踪各种珊瑚礁物种 ， 检测不同的栖息地类型 ， 并比以前更详细地绘制珊瑚礁系统图 。 团队正在研究将珊瑚礁声音与疾病或损坏的视觉证据相结合的方法 ， 以便为处于危险中的珊瑚礁提供预警系统 。 由于机器人的动作非常精确 ， 它可以在脆弱的珊瑚附近安全地运行 ， 同时进行化学测量、收集水样和种植小珊瑚 。 便携式水下传感器收集有关水化学的重要信息 ， 例如温度和盐度 。 但是 ， 由生物地球化学家开发的一种新工具可以测量一种称为超氧化物的快速变化的分子 ， 科学家认为这种分子是珊瑚对压力的免疫反应的一部分 。 实时跟踪超氧化物将为科学家提供一种诊断受威胁珊瑚礁的强大方法但由于其化学信号在水下仅持续几分钟 ， 因此不可能将样本带到岸上实验室 。 工程师 Jason Kapit 合作开发了 DIver 操作的潜水化学发光传感器 ， 它可以在水下测量超氧化物 。
