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專家談滸苔防控:海陸統籌,降低海水富營養化程度是關鍵

2022-02-14由 澎湃新聞 發表于 漁業

如何清理滸苔

近日,山東青島近海遭歷史最大規模滸苔侵襲,這是滸苔災害連續十五年影響青島,當地已啟動緊急預案,目前打撈滸苔約24萬噸。自然資源部北海預報中心釋出訊息稱,今年滸苔綠潮災害對青島市影響將持續到8月中旬。

2007年起,每年春夏青島海域都會暴發以滸苔為絕對優勢種的大規模綠潮。青島市生態環境局官方微博號“青島環保”發文表示,“經海洋科研部門多年的調查研究,滸苔是由江蘇蘇北沿岸產生,經南風或東南風輸送漂移過來的外來物種,在我市尚未發現有自然繁殖現象”。

江蘇省滸苔綠潮應急處置和聯防聯控工作部署影片會議通報了2021年滸苔防治工作進展,江蘇全省共清退紫菜養殖面積6萬畝,壓減紫菜養殖用海9。6萬畝,並於5月8日前將紫菜筏架、網簾和纜繩等設施全部清理上岸,提前結束紫菜生產,全省紫菜行業為此減收10-12億元。

為何今年滸苔災害再次暴發且規模創歷史最大值?種源到底在哪裡?該如何防控?

7月13日,中國科學院青島生物能源與過程研究所研究員張永雨在接受澎湃新聞(www。thepaper。cn)採訪時表示,滸苔暴發是複合作用的結果,近海人類活動、陸源營養輸入、地域特徵、滸苔自身特點、生物之間相互作用、全球變暖與氣候事件等多種因素,以及這些因素的動態變化和相互作用,共同決定了滸苔綠潮爆發的特點和規模。

張永雨認為,當前採取的除藻作業、源頭控制以及在暴發地採取清理和攔截相結合等方式是有效的,但更關鍵的措施在於陸海統籌減少營養鹽和汙染物的輸入,降低海水富營養化程度。

滸苔溯源:海洋底層沉積物中也有種源

張永雨長期致力於海洋微生物生態與資源環境效應研究,他在接受澎湃新聞(www。thepaper。cn)採訪時介紹了實驗室內滸苔研究的最新發現:滸苔在黑暗環境內降解3-5年後仍能夠迅速萌發生長為成熟的早期滸苔,這驗證了滸苔極強的環境耐受能力和繁殖能力。

“在自然光條件下,可以看到滸苔像森林一樣從本來清澈的瓶子里長出來。每年上百萬噸滸苔如果來不及打撈而下沉至海底,這些下沉的藻體很可能成為種源。”張永雨說。

2017年,中科院海洋所劉峰等人從黃海底層沉積物中發現了綠潮滸苔的微觀繁殖體,認為滸苔可以透過無性生殖、有性生殖、營養性生殖等多種方式進行繁殖。“多樣的繁殖方式使滸苔能夠在適合的環境條件下快速增殖佔據優勢。”這一研究結論發表在了《海洋與湖沼》雜誌上。

張永雨團隊曾在當年5月份託人在江蘇的外海收集滸苔以供研究,但當時可見的數量很少,而6月份滸苔突然暴發,“原因很可能是海洋底層沉積物中未打撈滸苔的微觀繁殖體,透過多樣的繁殖方式讓它能夠在適合的環境條件下快速增殖佔據優勢。”

成因複雜:生物學特性與外部環境缺一不可

自2007年滸苔災害發生以來,多家科研院所對其進行了跟蹤研究。張永雨表示,既有研究已經揭示了許多背後機制,但是尚不透徹,還有許多因素沒有發現。目前可以確定的是,滸苔暴發是複合作用的結果,近海人類活動、陸源營養輸入、地域特徵、滸苔自身特點、生物之間相互作用、全球變暖與氣候事件等多種因素,以及這些因素的動態變化和相互作用,共同決定了滸苔綠潮暴發的特點和規模。

研究發現,氮和磷營養鹽是藻類生長不可少的元素,在氮濃度較高的情況下,可以顯著提高原殖體的生長速度和對碳的光合作用。滸苔的周圍環境並不是孤立的,而是有著大量的微生物,這些微生物可以固氮,為滸苔的生長提供充足營養鹽。

此外,降雨帶來的大量營養鹽和二氧化碳濃度增加帶來的全球升溫也是滸苔暴發的重要原因。張永雨以2020年為例介紹,青島市政協向全國政協人口資源環境委員會提交的報告顯示,2020年,滸苔上岸率創歷年來最低。這一方面是因為2019年在紫菜養殖筏架上噴塗次氯酸鈉除藻劑大規模清除筏架附生的滸苔綠藻,杜絕藻體入海,實現了源頭治理和早期防控。另一方面,前一年即2019年屬枯水年份,降水量偏少帶來的營養輸入減少也是重要原因。

自然資源部第一海洋研究所研究員陳尚在接受媒體採訪時認為,今年滸苔規模遠超往年,不是人不努力,而是天不幫忙。“今年5、6月份,受狂風、龍捲風、暴雨等極端天氣的影響,江蘇沿海地區紫菜養殖戶積極回收、堆積在岸邊的養殖筏架被大量地衝散到海中,導致滸苔源頭處置效果大打折扣。筏架上附著滸苔大量入海,形成漂浮種源,大風攪合海水也造成海洋沉積物中的滸苔孢子大量釋放到海水萌發,補充漂浮種源。這兩種滸苔漂浮種源集合,隨南黃海的表層海流,隨風北漂,遇上肥沃的海水和合適的水溫,呈指數生長。”

華東師範大學河口海岸學國家重點實驗室劉東豔研究員團隊在黃海滸苔大規模爆發性增殖的生理學機制方面也取得重要研究成果。劉東豔研究員團隊發現滸苔存在多種光合固碳途徑,因此其光合固碳能力比大多數海洋藻類更強,受高光輻射仍然能夠快速生長,這種“多面光合作用模式”使得滸苔能夠在短時間內形成大規模生物量。這一研究成果線上發表於國際著名學術期刊《Nature》子刊《Communications Biology》上。

防控手段:降低海水富營養化程度是關鍵

研究證實,高濃度的氮、磷營養物質可以為滸苔生長和形成提供重要的物質基礎。李鴻妹、張永雨等人研究發現,海水營養過剩會導致藻華髮生的頻率增加,產生的有機質也大大增加。而南黃海的營養水平,尤其是沿海地區,遠高於北黃海。因此,控制有機營養物質的排放,如未使用的飼料、河流和海水養殖池塘的有機排洩物,可減少滸苔暴發。

滸苔防治是一個系統性工程,目前,主要採取的措施包括開展除藻作業、進行源頭控制以及在暴發地採取清理和攔截相結合等方式。張永雨認為,當前採用的防控手段是有效的,但更關鍵的措施在於減少營養鹽和汙染物的輸入,降低海水富營養化程度。

張永雨指出,陸源汙染是造成生態損害的重要方面,海洋的營養源很多都來自陸地的輸入,其中最主要的是人類活動,農田施肥超標,在降雨量多的情況下流入地下水或者河流,最終入海。

“海洋的問題不能僅僅從海洋出發去解決,要把陸地流域和海洋統籌起來考慮,從源頭查起。降雨量不可控,但需要減少化肥施用、減少陸源營養鹽的輸入,降低海洋的富營養化程度,就農田而言,就是要控制過量施肥。”張永雨說。

此外,張永雨還建議可以透過生態補償的方式激勵農民積極性,收購村民打撈和清理的滸苔進行集中無害化處理,同時給休漁期的漁民增加額外收入。

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