2024-03-09 农历甲辰年 正月廿九
海洋面临15个新威胁

海洋和沿海环境生物多样性正在经历前所未有的变化。除过度开发、气候变化、酸化及海洋污染等因素外,还存在一些鲜为人知的新因素。近期,英国《自然·生态与进化》杂志刊登的一项国际研究发现,未来5~10年海洋生物可能面临的15个新威胁,涉及生态影响、资源开发和新技术三个方面。该研究由剑桥大学领导,共30多名海洋和沿海生态系统专家合作完成。具体如下:

森林火灾。随着气候变化,森林野火日益频发,不仅释放更多二氧化碳,还会产生气溶胶、颗粒物和大量含有氮、磷、铜、铅、铁等金属元素的物质,殃及海洋生态系统。例如,2020年澳洲森林大火导致南极海洋浮游植物疯狂繁殖,大量海鱼和无脊椎动物因此死亡。

海洋变暗。由于气候变暖和人类活动,导致海水浑浊,悬浮颗粒增多,影响光线穿透海水,海洋生态环境日益变暗。另外,降水增加、风暴、冰川融化等都会导致淡水生态系统“褐变”,最终排入海洋,搅浑海水。

金属污染毒性增强。海洋酸化增加了海水和沉积物中金属的生物利用度和毒性,加之风暴、拖网捕捞和沿海开发不断加速金属污染物的重新流动,对海洋生物产生直接或间接的毒性,食用受污染的贝类等海鲜会危害人类健康。

赤道海域物种多样性减少。由于海洋变暖,海洋生物正向两极迁移,其移动速度甚至比陆地快5~17倍,导致赤道海域物种丰富度大幅降低。

鱼类营养价值降低。在海洋生态系统中,气候变暖正影响海洋鱼类赖以生存的浮游植物,使其难以正常合成DHA(二十二碳六烯酸)等必需脂肪酸。据估计,到2100年,海洋变暖将使DHA的可用性降低10%~58%;海水每升温2.5℃,可用DHA就会降低27.8%,进而影响人类健康。

海洋胶原蛋白被过度开发。胶原蛋白在化妆品、药品、营养食品和生物医学等行业的需求与日俱增。与牛肉、猪肉等相比,海洋生物作为胶原蛋白来源产生的健康风险更小,优势更大,但过度捕捞令人担忧。

鱼鳔贸易扩大。除鱼翅、鲍鱼和海参等海洋珍馐外,鱼鳔如今也供不应求,2018年的售价就高达每公斤4.6万美元(约合人民币32.6万元)。然而,对目标鱼群的不可持续捕捞无疑是“杀鸡取卵”,严重影响海洋生物多样性。

深海过度捕捞。由于担心粮食安全,很多国家开始大力捕捞中深层(海平面以下200~1000米)尚未开发的鱼类,如小灯笼鱼等。中深层鱼类并不适合人类食用,但可为水产养殖提供鱼粉或用作肥料。对深海鱼类的过度捕捞,会切断碳向海洋深处输送(固碳)的重要途径。

海水提锂。据估计,人类对锂电池的需求量,到2039年将超过当前水平的5倍。尽管海水中的锂浓度相对较低,但一些深海盐卤池中的浓度相对较高。用海水提取锂元素会危及很多深海物种的生存,对局部深海生态系统造成重大破坏。

多功能海洋基础设施。一些研究表明,多功能海洋基础设施,如海上风电场的建设,已提上日程,其目的是为了实现经济效益、优化空间规划,并将海洋活动的环境影响最小化。然而,此类设施目前缺乏系统性评估和管理,可能会带来技术、社会、经济和环境多方面挑战。

海上漂浮城市。海上漂浮城市依赖于海浪、潮汐等可再生能源以及水耕农业,同时也使数以千计受海平面上升影响的家庭得以安居。研究人员担心的是,海上漂浮城市的底部(人工硬基质)可能加剧入侵物种的蔓延。

绿色能源污染。随着全球加速向绿色技术转型,未来几年,电池需求量每年将递增10%以上。锂电池很少被当作有害垃圾回收,钴和镍是下一代锂电池中的主要生态毒性元素,一些电池粘合剂和电解质也会毒害水生生物。未来10年,电池生产、回收和处置造成的海洋和沿海沉积物微量元素污染,将不断增加。

深海物种跟踪监测。目前,科学家对海洋物种的监测数据,仅限于大型和近海面海洋物种。一种名为“水下反向散射定位”的技术,对深海动物的跟踪监测精准度可达到厘米级,但其对深海动物的影响仍是未知数。

“软体”潜海机器人。软体机器人技术在海洋环境中的应用和效用预计在未来10年将会加速。在深海标本采集等方面,利用仿生材料制成的软体机器人无需加压即可工作,明显优于传统的刚性机器人。然而,其缺点是,可能将污染物和废弃物留在深海,甚至被深海生物吞食。

新型生物降解材料。新型可生物降解材料是应对海洋塑料污染的关键对策。然而,一些公司在没有对新型生物降解材料进行严格的毒性测试、生命周期评估的情况下,就草草投入使用。这些材料制成的产品对自然环境造成的影响目前仍不清楚,但有研究发现,一些天然微纤维在被水生无脊椎动物误食后,其产生的毒性比塑料微纤维更强。

研究人员表示,及早发现上述问题,及其对海洋和沿海生物多样性的潜在影响,将有助于科学家、自然资源保护者、资源管理者和决策者,更好地应对海洋生态系统面临的挑战。▲