阿荃

水流對珊瑚的重要性不亞於光線，因為水流是影響珊瑚進行新陳代謝的關鍵，適當的水流，才能真正使珊瑚(特別是SPS珊瑚)在水族箱中成長茁壯，水流的強度與方向變化，是飼養者在營造水流上的一大課題，就如同選擇適當的燈具一樣重要，但很多人常常會忽略這一點。

水流對珊瑚的重要性

海水的水流運動對珊瑚的成長與珊瑚礁的結構有著重大的影響，這些水流運動來自洋流、海浪、潮汐等現象所造成，對於固著性珊瑚來說，這些水流運動是不固定方向、不固定強度，是有變化的水流運動。

珊瑚這種固著性的動物，無法主動尋找食物，必須藉由水流為他們帶來食物與營養，珊瑚的觸手被動捕捉水流帶來的浮游生物，同時，排泄物也藉由水流被帶走。在野外，水流更是珊瑚進行地盤擴張的重要功臣，珊瑚的受精卵得藉由水流傳播到其他地方。此外，水流更是決定了珊瑚進行呼吸作用、鈣化作用與光合作用的效率，研究顯示，珊瑚進行上述的生理作用時，強水流處較弱水流處多了60%的效率。在一連串的生理連鎖反應下，水流也決定了珊瑚的成長形狀與存活。實驗中發現，鹿角珊瑚(Pocillopora damicornis)在強水流的環境下成長，其骨骼的厚度較弱水的環境來得大且密緻。在水族箱飼養的珊瑚，最常遇到的問題，就是水流對他們的生理影響，許多經驗發現，若水流強度不足或方向不變，珊瑚在飼養一段時間後，便會開始出現成長遲緩、部分組織開始出現白化等現象，若沒有改善水流運動，最後都會走向白化死亡。
圖一 SPS珊瑚從底部開始白化，常常是因為水流不足所造成的結果

我們可以從微觀的角度來看此問題，珊瑚表面的細胞會與外界水體透過擴散作用進行氣體交換或物質運送，簡單來說，擴散作用為物質由濃度高往濃度低方向運動，以氧氣和二氧化碳來說，雖然共生藻可提供氧氣給珊瑚並吸收其二氧化碳，但部份細胞和晚上的時候，珊瑚仍然必須不斷地從外界吸收氧氣並排出二氧化碳，外界的氧分子進入細胞後，珊瑚外表層水體中的氧氣濃度會瞬間降低，再經由擴散作用補充氧分子，如果水是靜止的狀態，氧分子就會產生一個明顯的濃度梯度，在珊瑚不斷利用氧氣的情形下，濃度差會越來越大，結果就會使細胞逐步缺氧死亡，而二氧化碳移動的方向恰好和氧氣相反，如果水流太弱，便會使細胞二氧化碳濃度偏高而使造成負面的生理影響。在鈣化作用上，水中的鈣離子和氧分子移動的方向相似，如果水流太弱，珊瑚得到鈣離子的效率就會變差，進而使鈣化作用變緩，珊瑚成長自然遲緩。從上述可了解，適當強度的水流對SPS珊瑚是不可或缺的，至於要多強的水流才好呢?一般而言，水流每秒的移動距離約在21~50公分左右為佳，飼養者可觀察飼料在水中的移動算出流速。
圖二 充足的水流可增進物質進出珊瑚體內的效率。左：在靜止的水中，氧氣必須透過擴散作用才能被珊瑚吸收。右：在有水流的環境中，氧氣分子平均散佈於水中，易被珊瑚吸收。

除了水流強度外，水流方向也是必須加以考慮的，特別是SPS珊瑚，牠們是一個立體且錯綜複雜的結構，水螅體和表層細胞生長在各角度和方向，若水流是單一沒變化的方向，從流體力學的角度來看，某個方位的水流極有可能產生死角或是水流強度不足的現象，長期下來，該位置的水螅體和細胞就會因為物質交換的效率太低而產生萎縮白化的現象，嚴重的話，甚至會因感染病菌而使整個群體受到影響。因此，在我們的水族箱中必須營造出多變化的水流運動方向。
圖三 水流變化可確保SPS珊瑚上的水螅體都能健康成長。左：單一方向的水流容易造成水流死角區(紅X處)。右：來自兩方向的交替水流可避免水流死角區的產生