海綿在海洋凈化中扮演著極其重要且多方面的角色，堪稱海洋中的“天然凈水器”和“生態工程師”。它們被低估的環保價值確實正隨著科學研究的深入而逐漸被揭示和重視。以下是海綿的主要作用及其環保價值：
強大的生物過濾作用：
- 核心機制： 海綿是濾食性生物。它們通過身體表面的無數小孔（入水孔）吸入大量海水。
- 高效過濾： 水流在體內復雜的管道系統中穿行，被其特殊的領細胞（鞭毛細胞）捕獲微小的食物顆粒（如細菌、浮游生物、單細胞藻類、有機碎屑）。
- 凈化水質： 通過這種持續的濾食活動，海綿能顯著降低水體的渾濁度，去除懸浮顆粒物、有機質、細菌甚至一些病毒，從而改善水質，增加水體透明度。一只海綿每天能過濾自身體積數千倍甚至上萬倍的水量，效率極高。
參與營養鹽循環：
- 吸收與轉化： 海綿在濾食過程中吸收水中的溶解有機物和顆粒有機物（如氮、磷化合物）。
- 釋放與再利用： 它們將部分營養物質轉化為自身組織，同時也會釋放出一些經過代謝轉化的、其他生物（如共生藻類）可以利用的無機營養鹽（如硝酸鹽、銨鹽）或溶解有機物。這個過程有助于調節水體中的營養平衡，防止富營養化。
- 固碳作用： 一些海綿（尤其是鈣質海綿和玻璃海綿）能構建碳酸鈣或硅質的骨骼。當它們死亡后，這些骨骼沉降到海底，成為沉積物的一部分，這個過程有助于將碳從水體中長期封存（固碳），對全球碳循環有貢獻。
去除污染物：
- 生物吸附與積累： 海綿的組織能夠吸附并積累水中的重金屬（如汞、鉛、鎘）、石油烴類化合物、有機污染物（如多氯聯苯）等有毒物質。它們在這方面表現出很強的耐受性和富集能力。
- 生物降解潛力： 一些研究顯示，海綿及其體內共生的微生物群落（細菌、古菌）可能具有降解某些有機污染物的能力。這為利用海綿進行生物修復提供了潛在可能。
- 微塑料捕獲： 海綿的濾食機制使其不可避免地會攝入微小的塑料顆粒。雖然這對海綿自身可能有害，但這也意味著它們在清除水體中的微塑料污染方面起到一定作用（盡管這不是它們主動的功能）。
提供棲息地與生物多樣性熱點：
- 結構復雜性： 海綿形態各異，結構復雜，為大量小型海洋生物（如甲殼類、蠕蟲、小魚、其他無脊椎動物）提供了重要的庇護所、覓食場和繁殖地。
- 共生關系： 海綿體內常共生著豐富的微生物群落（細菌、古菌、藍細菌、真菌等），形成了一個復雜的“微型生態系統”。這些共生體不僅幫助海綿獲取營養（如光合共生體提供能量、異養共生體幫助消化），還可能參與物質循環和污染物降解。
- 生物多樣性基石： 海綿礁（特別是古老的玻璃海綿礁）是重要的生物多樣性熱點區域，支撐著復雜的生態系統。
正在被發現的環保價值：
生物修復潛力： 海綿強大的濾食能力和污染物吸附/積累特性，使其成為
海洋污染生物修復（Bioremediation） 的有力候選者。科學家正在研究如何利用海綿（特別是耐污種類）或其分離出的酶/共生微生物來凈化受污染的海域（如港口、養殖區、石油泄漏區）。
水質監測生物指示器： 由于海綿能富集環境中的污染物，它們可以作為
生物指示器（Bioindicator），通過分析海綿組織中的污染物含量，來評估特定海域的環境污染狀況和生態健康水平。
藍色碳匯： 如前所述，具有礦物骨骼（碳酸鈣、二氧化硅）的海綿，特別是那些能形成大規模礁體的深海玻璃海綿，在死亡后將其固定的碳長期封存在海底沉積物中，是
重要的藍色碳匯（Blue Carbon Sink） 組成部分，對緩解氣候變化有貢獻。
生物醫藥寶庫： 海綿是海洋天然產物最重要的來源之一，為人類提供了大量具有抗癌、抗菌、抗病毒、抗炎等活性的化合物先導物。保護海綿多樣性就是保護未來藥物開發的寶貴資源庫。
生態系統服務價值評估： 隨著生態經濟學的發展，科學家正嘗試量化海綿提供的生態系統服務（如水質凈化、固碳、提供棲息地）的經濟價值，這有助于在海洋管理和保護決策中更好地體現海綿的重要性。
面臨的挑戰：
盡管價值巨大，海綿也面臨諸多威脅：
- 氣候變化： 海洋酸化（影響鈣質海綿骨骼形成）、水溫升高（可能導致熱應激、白化甚至死亡）、極端天氣事件。
- 污染： 化學污染物、沉積物增加、營養鹽富集、塑料垃圾（包括微塑料）。
- 物理破壞： 底拖網捕撈、海底采礦、錨定、海岸開發破壞棲息地。
- 疾病。
總結：
海綿是海洋生態系統中不可或缺的“清道夫”和“工程師”。它們通過高效的生物過濾、營養鹽循環、污染物吸附/積累以及提供復雜棲息地，在維持海洋水質清潔、生態平衡和生物多樣性方面發揮著核心作用。其環保價值遠不止于此，在生物修復、環境監測、藍色碳匯和生物醫藥等領域展現出巨大的潛力。隨著研究的深入，海綿在海洋保護和可持續利用中的地位正日益凸顯。認識到并保護這些默默無聞的“海洋凈化器”，對于維護健康的海洋生態系統至關重要。
