一个麻烦的海洋：海洋生态系统发送SOS

康奈尔的Harvell的实验室致力于研究珊瑚礁和海草床的健康和可持续性，特别是如何如何受到气候变化推动的传染病爆发的影响。A leading figure in the worldwide movement to safeguard marine ecology, Harvell has led a World Bank-funded project to study the sustainability of coral reefs as an economic resource, co-authored a chapter of the U.S. government’s 2014 report on climate change, and helped craft federal legislation (introduced in 2015, but not yet passed) that would provide emergency funding to study marine disease outbreaks. In February 2018, her work got a shout-out from none other than the U.K.’s Prince Charles, who noted the findings of a recent paper of which Harvell was senior author. In an address in London’s Fishmonger’s Hall marking the International Year of the Reef, the prince decried such problems as bleaching, destructive fishing, and land-based pollution.

“如果这还不够的话，女士们，先生们，”查尔斯王子说，“我们现在明白了，海洋中的塑料祸害正在导致致命的珊瑚疾病迅速增加。”

这些工作，以及更多的工作，都是Harvell最近的书的主题，海洋爆发:面对海洋疾病的上升浪潮，去年春天由加利福尼亚大学出版社出版。在书中，她描述了疾病如何袭击了四种海洋生物:鲍鱼、珊瑚、鲑鱼和海星。正如她解释的那样，人为因素，如塑料污染和水温上升，使得微生物——她称之为“海里的这些小怪物”——增殖，不仅使海洋生物，而且使整个行业(如渔业和旅游业)，甚至人类的生命处于危险之中。“宿主和病原体之间的战斗由来已久，这是一个正常的过程，但这种变暖，加上海洋中发生的许多其他事情，给了微生物优势，它们可以在更温暖的水域中更快地进化和生长，”Harvell说。“所以我们正在打破平衡，而人类，这些微生物有能力利用它。我们研究过的几乎所有疫情都因气候变暖而加速或加剧。”

哈维尔在华盛顿州圣胡安岛西海岸通过视频会议与CAM进行了交谈，在那里，从她的房子可以看到横跨哈罗海峡到加拿大的景色。哈维尔每年都有一部分时间待在这座位于西雅图以北两小时车程的岛上;秋季学期，她将在华盛顿，春季将领导一个项目，带领康奈尔大学的本科生到夏威夷大岛和圣胡安岛的星期五港海洋实验室学习海洋学和海洋无脊椎动物生物学的课程和实地工作。每年夏天的大部分时间都花在北美太平洋海岸附近水域的研究上——前一天，她和史密森尼的一个团队一起外出，用无人机绘制并评估当地海草床的健康状况，自从几年前一股海洋热浪引发疾病爆发以来，她就一直在研究这个问题。

太平洋水域的毁灭性流行病爆发了海洋爆发：2013年秋季开始的海星的大规模沉浸，导致了至少二十种的重损失。在他们的整个栖息地范围内影响星星 - 正如Harvell所说的那样，“从墨西哥边境一直到阿拉斯加的阿列丁群岛，”以及三大公共水族馆的俘虏明星的人口 - 爆发成为最大的爆发它在历史上。(The losses so upset one class of sixth graders in Arkansas, they sent Harvell’s lab a $400 check to help fund research.) As Harvell describes in the book—in a chapter that a Forbes review likened to a suspense thriller—she was attending a conference in California when a colleague called to report a gruesome scene on Seattle’s Alki Beach. Harvell and her husband (oceanographer Charles Greene, a professor of earth and atmospheric sciences at Cornell) quickly hopped on a plane and made their way to the site. “We saw four purple stars clustered together, half in the water, with twisted arms and small lesions; we would come to recognize these as telltale signs of the wasting disease,” Harvell writes. “As we walked along the water’s edge, we found more and more arms and parts of stars. I realized, with a sick feeling, that the beach was littered with them. Many were clearly dead, but occasionally, we would find one with moving tube feet, or a star in the process of having its arm tear away from the body and walk off on its own. It was so unreal and unnerving.”

正如Harvell继续描述的那样，实验室实验和实地研究最终确定了一种病毒可能是罪魁祸首——并且确定了在温暖的水域中伤亡要严重得多。虽然一些海星物种已经产生了抵抗力，它们的数量也开始反弹，但有一种重要的海星——向日葵星，它可以长到一个井盖那么大，有24只手臂——已经在这一地区几乎消失了。因为葵花子是主要的捕食者，它们能控制住海胆等猎物，所以它们的消失造成了严重的后果。哈维尔解释说:“在更温暖的加州，很多地方都没有向日葵星，大量的海胆一直在破坏海藻床，这是重要的栖息地。”“所以这是一个失去平衡的系统，由这些微小的怪物——海洋中的一种微生物驱动。”

海星研究的结果于2019年1月发表于2019年1月的科学进展 - 一年后，哈维尔和同事的另一个主要论文，关于塑料废物和海洋病之间的联系，具有类似的头条新闻。While environmentalists and laypeople alike were already concerned about plastic’s harm to marine animals—due, in part, to poignant images like a viral video of a sea turtle with a straw jammed in its nostril—the January 2018 paper, published in Science, demonstrated that it also damages oceans in more insidious ways. In that study of more than 124,000 corals in Southeast Asia—the work that Prince Charles cited—researchers detected disease in 89 percent of corals that came into contact with plastic waste, compared with just 4 percent of those that did not. “Potato chip bags, single-use plastic bags, plastic bottles—things that got wedged and crammed on the reef,” Harvell says, “they created little abrasions in the coral that allowed infections to get in. Or they were even conveying infections; a lot of this plastic was really dirty.”

与那些调查结果一样令人痛苦，Harvell说有一些原因乐观。

在解决气候变化的潜在原因的同时，静脉的任务是，可以通过适当的废物管理的直接手段来减轻塑料造成的伤害。（正如她在本书中的笔记，研究人员在印度尼西亚的水域中发现了超过五十次塑料，而不是澳大利亚，它具有远远优异的废物处理实践。）并且本文获得了如此多的覆盖范围的事实从纽约时间到BBC到NPR的插座 - 是一个积极的迹象。“我们很高兴海洋健康终于得到了需要的注意，”她写道。“虽然虽然制作海洋政策目前不是我们的工作，但正在进行可关联，强烈的科学，为政策变化创造了基础，我们遇到了一个家庭奔跑。”

哈维尔在书中提出的另一种改善海洋健康的潜在方法是:保护和扩大海草床。她和她的同事发现，海草床是一种天然的过滤器，可以去除水中的病原体。这项工作的灵感来自于一次去印度尼西亚的研究旅行，在那次旅行中，哈维尔和她的队友们患了严重的痢疾，不得不缩短了访问时间。他们后来回来，决心弄清楚是什么让他们生病，结果发现他们潜水的水被人类污水污染了——但海草中的有害细菌(包括导致腹泻、脑膜炎、破伤风和霍乱的细菌)数量大幅减少。此外，位于海草中的珊瑚患病的可能性较小，这就建立了哈维尔所说的“人类和珊瑚健康之间的关键联系”。她写道:

“这给了我们一个积极和务实的前进道路。如果我们保存和保护海草床……我们可以减缓海洋健康的恶化，甚至可能预防一些人类疾病，即使是在这些被污水污染的岛屿这样的偏远地区。”

《海洋爆发》是哈维尔的第二本书;她的第一个作品是2016年的《玻璃之海》，作为康奈尔布拉施卡无脊椎动物模型博物馆馆长，她探索了自己的工作。布拉施卡无脊椎动物模型博物馆是一个拥有约570件复杂、高度精确的海洋生物雕塑的动物园。它们是由德累斯顿的一对父子在19世纪制作的，在创始人安德鲁·迪克森·怀特(Andrew Dickson White)的要求下被大学购买作为教学工具。这本被史密森尼称为年度顶级“艺术与科学”出版物之一的书不仅详细描述了这些收藏和历史，还详细描述了在气候变化和其他因素使栖息地面临危险的时代，哈维尔试图找到这些雕塑所描绘的动物的活例子。

这一持续的努力也是《脆弱的遗产》(Fragile Legacy)的主题。这是一部2015年的短片，由演员和活动家泰德·丹森(Ted Danson)解说，由长期环境摄影师和哈维尔合作伙伴大卫·布朗(David Brown’83)执导。这部时长30分钟的电影，哈维尔和布朗最终希望将其扩展成一部完整长度的电影，其中包括哈维尔寻找布拉施卡生物的真实版本的镜头，例如，他在夏威夷海域寻找一只普通的章鱼，同时记录了修复被破坏的章鱼雕塑的工作。

影片还详细描述了海洋生物面临的威胁，指出这些模型是在工业革命开始使用化石燃料之前制造的，这导致了二氧化碳水平的增加，因此水温也随之升高。这些模型提供了一个保存在更原始生态系统中的生命胶囊。影片中最令人痛心的画面包括:一片布满塑料垃圾的海滩，以及渔民向水中投掷炸药以击晕猎物的破坏性行为破坏印度尼西亚珊瑚礁的令人难忘的镜头。“我参加的最后一次国际珊瑚礁会议上，人们都在流泪，我就是其中之一，”哈维尔说，这反映了全球珊瑚礁的整体状况。“说到令人沮丧——看到这些海洋的大教堂，拥有最美丽、最鼓舞人心、最令人兴奋的生物多样性基础，却在很大程度上被气候变化扼杀。”但我们不能就这样坐以待毙。我们需要继续前进，尽我们所能让事情变得更好。”

本文最初出现在康奈尔校友杂志中。