大堡礁首次實現機器人水下種草！海草床修復效率有望提升千倍

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【海潮天下·編者按】Mako屬于自主水下航行器（UUV），它不是簡單的撒種。它搭載著小型機器人鉆頭，將種子（主要是南半球溫帶性海草物種——穆氏矮大葉藻）精準植入海底沉積物的一定深度。它能在低能見度和強水流環境下工作，并具備自主測繪海底的能力。這是大堡礁歷史上首次使用機器人進行海草種植，也是全球范圍內首次在真實復雜海洋環境下實現“鉆入式精準補植”。

海潮天下·導讀

生態修復·前沿

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出品 | 海潮天下

大堡礁（GBR）的海草修復工作現在面臨一個很現實的效率瓶頸。根據大堡礁基金會提供的數據，依靠人工潛水員手工種植，在環境理想的情況下，一年大約只能修復5公頃的海草床。但大堡礁實際擁有的海草棲息地面積高達3.5萬平方公里，受氣候變化、水質變差和沿岸開發影響，海草損耗的速度遠快于人工補植的速度。如果不引入自動化技術，這種修復進度根本無法抵消生態流失。

▲上圖：Mako是一款專門針對深海環境設計的自主水下機器人，它搭載著高精度地圖繪制系統和自動化鉆探裝置，在大堡礁復雜的強洋流環境下，已經能實現從自主選址到精準深種的作業閉環。圖源：大堡礁基金會，攝于2026年2月

為了解決這個問題，大堡礁基金會聯合機器人公司Ulysses、中央昆士蘭大學，研發了一塊名為Mako的水下機器人。2025年7月，研發團隊曾經在格拉德斯通（Gladstone）海域進行了為期五天的實地測試。2026年2月公布的測試數據證實，這種自動化種植方案是可行的。

Mako機器人具備自主導航能力，即便在水流湍急、能見度極低的環境下，也能借助自帶的小型機械鉆頭，將穆氏矮大葉藻（Nanozostera muelleri）種子準確植入海底的預設深度，確保種子不會被洋流沖走。

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▲上圖：一片穆氏矮大葉藻（N. muelleri）草甸。該物種正是目前大堡礁海草自動化修復項目中的目標藻種。圖源：Ulysses Ecosystems Engineering

技術參數上的提升是這次嘗試的關鍵點。Ulysses公司的聯合創始人卡勒姆·奧布萊恩提到，目前的人工修復效率是每年5公頃，而Mako的設計目標是達到每天修復5公頃。這種效率跨越意味著，原本需要數十年才能完成的修復工程，在機器人參與后可以大幅縮短工期。此外，Mako能自主探測海底地形，識別出最適合種植的區域，這不僅節省了前期測繪的人力成本，還提高了修復的針對性。

從生態功能上看，海草床雖然沒有珊瑚礁那樣引人注目，但它在海底起著固定沉積物和過濾水質的作用，同時還是極其高效的碳匯資源。大堡礁的海草面積縮減，已經直接威脅到了綠海龜和海牛的食物供應，導致這些物種的種群數量出現下滑。因此，提升海草修復效率具有明確的生態緊迫性。

組圖圖源：大堡礁基金會

▲上圖：正在海底作業的Mako自主水下航行器，它通過自動化裝置將穆氏矮大葉藻（N. muelleri）種子精準植入沉積物中。圖片來源：Ulysses Ecosystems Engineering

在實地測試中，Mako也暴露了一些需要改進的工程問題。比如在種子剩余量較低時，由于物理壓力變化，種子傳輸的連續性會受到影響；在海底沉積物硬度發生變化時，鉆頭的下鉆深度也需要更靈敏的反饋調節。

不過，Mako采用了模塊化硬件設計，在偏遠的作業現場可以直接更換零件，增強了實地作業的可靠性。

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組圖圖源：大堡礁基金會

▲上圖：搭載的穆氏矮大葉藻的種子。圖源：大堡礁基金會

▲上圖：機器人種草中（今年2月份的實驗）。圖源：大堡礁基金會

按照目前的研發規劃，未來的機器人還將整合種子采集和后期生長監測功能，形成一套完整的水下自動化作業流程。如果這套技術能夠順利量產并推廣，應該能大大的改變目前海洋生態修復成本過高、速度過慢的現狀。

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信息源 | 大堡礁基金會

文 | 盧曉雨

指導老師 | Linda

排版 | LXY

時間 | 2026年4月

【參考資料】
https://www.barrierreef.org/news/news/robot-a-new-era-in-seagrass-restoration
https://sevenseasmedia.org/seagrass-planting-robot-mako-great-barrier-reef-restoration/

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