第二期 會訊
April 2024
會訊 April 2024
主要目標：- 在香港重新種植1.5公頃的海草草地
- 在香港恢復4.5公頃的海草草地
為了實現這些目標和所有可交付成果，我們設計了一個項目，每年的進展將影響隨後一年的活動。
可交付成果：
- 對來自碳封存的全面定量評估重，新種植和修復6公頃的海草草地，以實現生物碳捕獲。
- 在項目的3年期間內，每半年提交活動和成就的進展報告。
- 通過外展活動、研討會、公民科學、社交媒體和新聞發布來進行社區和利益相關者的參與。
- 概念驗證，使香港海草復育協會能夠申請更大規模的資金來擴大項目。
- 一個以科學為主導的項目，旨在增加海草復育和藍碳封存領域的知識，可以在整個中國南部以積極的方式幫助自然 地將二氧化碳從環境中封存。
我們的步伐：
復育計劃的成功有賴社會各界積極參與，故本會致力推動社區參與、知識交流和科學普及。
01
第一年
基準年
沉積物中已經存在多少碳？
這些碳來自海草還是來自其他地方？
海草和環境條件（污染和颱風）如何影響這些碳儲量？
02
第二年
重新野化
恢復/重新種植的海草能夠捕獲多少碳？
這些新碳能夠多快儲存起來？
03
第三年
向前邁進
這些新碳是否穩定，還是會再次流失到大氣中？
在碳封存方面，重新種植海草和恢復海草哪個過程更有效率？
我們需要做什麼來擴大規模？
香港海草復育項目已分為三個階段，旨在建立和整合有關本地海草作為藍碳生態系統潛力的數據。
為了實現項目的主要目標（即重新種植1.5公頃和恢復4.5公頃），我們需要：了解本地海草沉積物中已有多少碳
第一階段: 計算恢復/重新種植海草可以捕獲多少碳
第二階段: 最後，根據這些信息確定新碳是否穩定或隨時間流失
第三階段: 由於缺乏有關本地海草碳儲量的科學數據，我們最初開發了預測模型，如項目提案中所述。我們最初的模型表明，沉積物中的碳儲量（100厘米深度的岩心）平均為每公頃90噸碳。
我們第一年的基線數據表明，沉積物中目前的碳儲量（基於前15厘米的岩心深度）平均為每公頃33噸碳，相當於每公頃約120噸二氧化碳。 （這些估計僅基於1米岩心的前25厘米。一旦我們分析了岩心剩餘的75厘米深度，我們將能夠對儲量進行全面驗證。）
有趣的是，這些數值比其他科學論文中報告的大灣區和海南島相似海草草地的數值更高。
對於第二年，我們將總結庫存的估計值，更重要的是，這些碳在當地海草草地中的固定速率以及通過復育努力獲得的庫存增益。
評估：
在第二份報告中，我們描述了基準年階段的第二部分中所進行的活動和取得的進展。這些活動包括了解目前狀況，以便準確評估後續添加的量。這一階段提供了科學數據，用於理解計劃在第2和第3年實施的活動在藍碳方面的潛力價值，以及對碳核查和積分可能發展的後續討論。
評估方面，我們在第一階段的第二部分，專注於進行現場工作和數據收集。我們在沉積核心取樣方面與海草生態監測同步進行了最大程度努力。此階段的目標位置是根據香港大學JDGE團隊過去4年開發的海草分佈圖來確定。我們的工作重點位於香港西部（包括上白泥、下白泥、䃟頭、陰澳；見圖1-2）。這些地點作為大灣區的一部分，受到珠江和深圳河的大量沉積物和營養負荷的影響。此外，周圍的城市化和廢水管理區域也對這些地點產生了影響。我們目前正在評估這些特定的環境條件是否影響了這些地方海草草甸的藍碳潛力。
圖 1. 香港西部取樣點的分佈
A
B
C
D
E
F
G
H
圖 2. 新界（A-F）和大嶼山（G-H）取樣點的概述
沉積物採樣包括表層（頂部5-10厘米）沉積物收集和更深的1米沉積物取心（見圖3和4）。我們在每個地點優先考慮了高空間和時間分辨率，以減少草甸內部變異性，並更準確地評估整體碳存量。
圖 3. 大嶼山沉積物取心取樣的實驗設計佈局示例
圖 4. 新界沉積物取心取樣的實驗設計佈局示例
沉積物取心取樣
沉積物採樣採用了高度為100厘米的自動取樣器（見圖5），在不同的海草草甸中進行，全年多次取樣以獲得多個重複核心。取樣點是通過向草甸中心行走至少3米遠離邊緣，並隨機向順時針方向丟擲0.5*0.5厘米的方形采樣框而隨機選擇的。
沉積物核心被切割成10-12個不同深度的部分（見圖5-6）：0-2厘米，2-5厘米，5-10厘米，10-15厘米，15-20厘米，20-25厘米，25-30厘米，30-40厘米，40-50厘米，50-60厘米，60-80厘米，80-100厘米，取決於壓縮狀態。所有切片在返回香港大學實驗室後進行穩定同位素和沉積物特性處理，然後被個別密封在拉鍊塑料袋中並存放在-80℃的溫度下。
考慮到在每個地點和每個季節我們都取得了14個沉積物核心，這意味著每個地點總共有約165個沉積物樣本。這在第一階段的所有地點和季節中都有重複。從科學角度來看，這使我們的項目在複製樣本和總樣本數方面都成為最堅固的研究之一。
圖 5. 沉積物核心子取樣策略（參考Howard等人，2014年）
圖 6. 使用自動取樣器（SDI Vibecore Mini，美國）進行1米沉積物取心。
根據上述壓縮情況，將核心切割成10-12個不同深度的部分
圖表 1. 對採集的沉積物樣品進行的實驗室分析
實驗室工作
1米沉積物核心的子樣本在50℃下乾燥至恆定重量（見圖7）。
乾燥的樣本在瑪瑙研磨罐中研磨，然後進行後續分析
圖 7. 沉積物乾燥和研磨以進行進一步的分析
持續進行中的工作 及 第一階段的初步發現
正在進行的工作和第一階段的初步發現：這些數據仍在開發和分析中。此處呈現的初步結果對應於1米沉積物核心的前15厘米。
這個子部分給我們提供了關於過去2-5年存儲的碳的良好概念。我們將在2024年第一學期完成對整體碳存量的總體評估。實際固碳速率的評估將在第二階段中進行。表2顯示了香港兩種海草的沉積物碳密度（SCD，g cm-3）、碳和氮含量（%）、碳存量和沉積物核心部分中CO2當量的平均值摘要（以5厘米間隔）。
數據按乾季和雨季分開。統計學意義（p<0.05）來自兩因素變異數分析，使用季節（乾季和雨季）和物種（H. ovalis 和 H. beccarii）作為固定因素（ns = 非顯著）。
圖表2 香港兩種海草物種沉積物碳密度（SCD，g cm-3）、碳和氮含量（%）、碳儲量和 沈積物核心分數中的二氧化碳當量的平均值摘要（以5厘米間隔）。 數據按乾季和 濕季分開。
統計顯著性（p<0.05）來自使用季節（乾季和濕季）和物種
（H. ovalis和H. beccarii）作為固定因素的雙因素ANOVA分析（ns = 不顯著）。
沉積物（在最上層15厘米）的碳存量在季節間顯示出顯著的變化，而海草生物量中的碳存量則在季節和物種之間變化（見圖9）。
在雨季中，H. ovalis（約32克碳/公頃）和H. beccarii（約34克碳/公頃）草地的沉積物碳存量相對於旱季高1倍和1.7倍。雨季中較高的沉積物碳存量導致了兩種物種的雨季沉積有機碳（Corg）的CO2等值儲存量增加。H. ovalis（約116克CO2/公頃）和H. beccarii（約125克CO2/公頃）的沉積物Corg的CO2等值在雨季中比旱季高1倍和1.7倍。
在H. ovalis草地（約6公頃）中，沉積物碳存量（約191克C）在旱季和雨季中的貢獻比生物量（約0.54克C）高出99.9％，分別為約698克CO2和約2克CO2（1克C或CO2等於1噸）。同樣地，在H. beccarii草地（約11公頃）中，沉積物碳存量（約286克C）的貢獻比生物量（約1.56克C）高出99.9％，其CO2等值分別為約10,489克CO2（對於沉積物儲量）和約4.62克CO2（對於生物量）。
這些數值代表了前15厘米，我們預期在完成1米的核心評估後將會有更高的碳濃度。
圖 9. 呈現香港乾濕季中H. ovalis和H. beccarii的生物量和沉積物碳存量以及相應的CO2等值 的圖表，以及相關的沉積物（SD）。統計顯著性（p<0.05）來自使用季節（乾燥和 潮濕）和物種（植物組織和沉積物）作為固定因子的雙向ANOVA分析。 （p<0.0001***, p<0.001**, p<0.05*）不具有統計顯著性（ns）。地上部分（AG），地 下部分（BG）。
在香港的海草沉積物中存在著很大的碳儲存潛力。現在的問題是關於此類碳的來源（第一階段）以及沉積速率（第二階段），以及這些是否因恢復而增加（第三階段）。如圖10所示，海草草地的沉積物中積累的有機碳具有不同的特徵。其中一些來自植物，如海草和紅樹林，而其他則來自海藻。
這是一個良好的信號，因為它表明積累的碳來自當地源（自生），因此我們的海草對於藍碳（以及未來的碳信用）的作用得到了良好的支持
圖 10.
跨季節存儲在海草沉積物中的有機碳的來源。
推廣活動和培訓工作坊
科學是該項目成功發展的基礎。然而，該項目的長期預測以及未來將其轉化/應用於碳信用，需要吸引不同的利益相關者，包括非政府組織和政府。因此，我們一直積極參與科學傳播和知識交流，將海草作為基於自然的解決方案，以幫助減緩氣候變化並促進生物多樣性。以下是我們在第一階段下半期開展的一些活動示例。
氣候自然解決方案論壇：
自然解決方案（NBS）涉及保護、管理和恢復自然和半自然生態系統，以有效應對與氣候變化相關的挑戰，同時為人類和自然提供利益。這些解決方案有可能為將全球變暖限制在1.5°C所需的成本效益的減緩貢獻高達30%。
2023年10月27日由自然保護協會（TNC）和公民交流共同組織的氣候自然解決方案論壇取得了巨大成功，吸引了超過90名親自參加者，包括政府代表、相關行業人士和感興趣的企業代表。這個以自然解決方案為主題的論壇為利益相關者提供了一個平台，讓他們深入探討NBS的變革潛力及其在氣候減緩和適應中的作用。
Prof. Juan Diego Gaitan-Espitia 教授是其中一位主題演講嘉賓。他討論了海草恢復對於藍碳封存的潛力，並強調了人類活動對全球生物多樣性的負面影響，包括對海草的影響。他介紹了香港海草恢復工作的初步成果，強調了在宏觀和微觀水平上觀察到的生物多樣性恢復的積極趨勢。沉積物中能夠降解重金屬的微生物的存在以及隨著海草生長增加的土壤碳儲存能力是重要的發現。
Gaitan-Espitia教授還分享了正在進行的倡議，包括試點研究和室內外苗圃的使用，以支持海草的生存。 在演講中，Gaitan-Espitia教授強調了迫切需要解決由人類行為引起的生物多樣性下降的問題，如過度開發、棲息地損失、污染、入侵物種和氣候變化。他強調了海草對碳封存的重要性，作為將碳儲存在沉積物中數千年的藍碳生態系統。全球海草的衰退，包括在香港觀察到的當地滅絕和恢復的擔憂，引起了警報。
最後強調，海草恢復不僅改善了生態系統服務，如生物多樣性和碳封存，還有助於氣候變化的適應和減緩，使其成為保育工作的關鍵方面。
氣候自然解決方案論壇成功地匯集了來自不同背景的利益相關者，促進了合作和知識交流。該活動以一種共同的希望結束，即論壇期間產生的見解和想法將有助於採取有意義的行動來應對氣候危機。
超過90名親自參加者，包括政府部門代表
（漁農自然護理署，渠務署），相關行業人士和有興趣的企業代表。
Talk to School @討論海草與紅樹林復育與監測的技術
在2023年下半年，海草團隊應邀參加了由香港大學建築系組織的景觀建築知識交流計劃。在講座中，我們強調了景觀建築對於設計可持續城市和土地開發的重要性，後者是香港海草衰退的主要原因，並導致碳存量的損失。我們提出了香港沿岸開發如何威脅海草以及如何使其保護與政府2050年零碳排放計劃相一致的例子。
在講座之後，工作坊分成了工作小組，以對我們的工作中應用的技術進行簡短介紹，包括（1）遙感（2）穩定同位素的沉積物（3）環境和生理數據收集（Chl a、光照、溫度/光線感測器）（4）DNA。在會議期間，學生們積極參與，對所介紹的設備和技術表現出濃厚興趣。
這種互動活動為我們的海草團隊提供了一個獨特的機會，讓我們與更廣泛的受眾分享我們在海草和紅樹林研究方面的知識和專業技能。
海草復育工作進展順利 !
團隊已經整合了室內和室外的海草苗圃，開始了恢復階段。
我們成功地在實驗室中培育了具有果實、種子和花朵的植物！
這些植物已被用於在大嶼山不同地區進行移植試驗（見圖13和圖14）。
圖 11 SWIMS設施；海草苗圃系統運行良好；
即使僅僅幾天，也可見苗圃中的海草健康且生長出色。
A
B
C
D
圖 12 使用40倍放大鏡拍攝的不同海草結構照片，顯示了種子、花朵和果實（攝於2023 年）。
(A) H. ovalis種子發芽的新葉。 (B) 種子仍然保留在Z. japonica葉子內。
(C) H. ovalis的花朵。 (D) H. ovalis的果實。
圖 13 團隊在大嶼山實踐不同的海草復育技術。
圖 14 復育地點的移植示意圖。
左圖：潮汐梯度上的三個移植地點。
右圖：每個移植材料的移植設計，顯示了不同的種植模式與移植的芯片：
A）直線；B）密集；以及C）靶心。
我們感謝您對該項目的支持，並將定期向您通報這令人興奮的新第二階段的進展！敬請期待！
祝好
香港海草復育協會HKSRA 核心團隊
HKSR Team
© 2024 by Hong Kong Seagrass Restoration Association.
以下是本項目所應用的取樣方案的參考文獻：
Howard, J., S. Hoyt, K. Isensee, M. Telszewski, and E. Pidgeon. 2014. Coastal blue carbon: methods for assessing carbon stocks and emissions factors in mangroves, tidal salt marshes, and seagrasses.
Howard, J. L., A. Perez, C. C. Lopes, and J. W. Fourqurean. 2016. Fertilization changes seagrass community structure but not blue carbon storage: results from a 30-year field experiment. Estuaries and Coasts 39: 1422–1434.
希望這些文獻能對您有所幫助。