港大機械魚追蹤海水環境變化解開香港珊瑚耐熱之謎

珊瑚礁為眾多海洋生物提供棲息及繁殖空間。然而，全球暖化持續加劇，海水溫度上升令世界各地珊瑚面臨前所未有的生存壓力。當海水長時間維持高溫，珊瑚有機會出現白化現象，嚴重時甚至死亡。奇特地，香港部分珊瑚卻展現出較強的耐熱能力，在較高水溫環境下仍能生長，因此成為科學家關注的重要研究對象。為什麼這些珊瑚能適應高溫環境？背後是否存在特殊的環境因素？

為了解開這謎團，香港大學理學院太古海洋科學研究所研究團隊與港大工程初創Snapp展開跨學科合作，利用曾兩度刷新世界紀錄的仿生機械魚收集海洋數據，希望透過監測不同水域及深度的環境變化，深入了解珊瑚生長環境，並為海洋保育研究提供新的技術方案。

研究團隊透過機械魚收集不同水域及深度的環境數據，了解香港珊瑚的生長環境及其適應高水溫的機制。

香港珊瑚耐熱能力引起科學界關注

香港擁有超過80種石珊瑚，是華南地區重要的珊瑚棲息地之一。相較於部分地區的珊瑚容易受到海水升溫影響，香港部分珊瑚展現出較強的耐熱能力，因此被視為研究珊瑚應對氣候變化的重要案例。

研究過程中，團隊留意到「溫躍層」（Thermocline）現象，即較暖海水與較冷海水之間的天然分界線。研究人員推測，溫躍層猶如一道天然冷水屏障，有機會在夏季高溫期間調節珊瑚周邊水溫，從而影響珊瑚面對高溫環境時的生存能力。然而，溫躍層的位置會隨季節、天氣及海流變化，要持續追蹤其變化並不容易。

傳統海洋監測成本高難持續追蹤環境變化

要了解珊瑚生長環境，研究人員需要長時間收集不同海域及深度的環境數據作分析。過去，相關工作主要依靠研究船、潛水員及固定式感測設備進行。雖然衛星及航空監測能提供大範圍觀測，但主要集中於海面情況，而固定式感測器則受制於覆蓋範圍，難以追蹤持續變化的海洋環境。此外，研究船出海及潛水調查需投放大量人力及資源，因此研究團隊一直尋求更靈活、更具成本效益的監測方式。

研究人員於部署前為仿生機械魚及溫度感測設備進行測試和校準，為海洋監測任務作準備。

世界紀錄機械魚化身研究助手

為了收集更多海洋環境數據，港大海洋科學研究所與港大工程初創Snapp展開合作，研發出仿生機械魚協助進行海洋監測。機械魚載有溫度感測器，透過控制其在不同深度及位置游動，即時記錄海水溫度變化。

相比傳統水下設備，機械魚機動性較高，可靈活穿梭不同水域，並可按需要搭載不同感測器執行任務。研究團隊只需安排少量人手，便可完成監測工作，毋須每次出動研究船及大型設備。

機械魚曾兩度刷新健力士世界紀錄，其中一次更以22.92秒完成50米游泳，成為全球最快的仿生機械魚。除速度外，機械魚最長可連續運作約8小時，具備長時間執行海洋監測工作的能力。

兩小時收集逾2.5萬個數據點

今年6月，研究團隊與Snapp在石澳附近進行測試。測試期間，機械魚連續運作約兩小時，成功收集超過25,000個數據點，初步驗證利用機械魚進行海洋監測的可行性。研究團隊表示，機械魚可同時收集不同位置及深度的環境數據，有助建立更立體的海洋環境分析模型，讓研究人員掌握海水溫度及環境變化情況。未來，團隊亦計劃加裝更多不同類型感測設備，進一步擴展監測能力。