拯救死亡海域(Reviving Dead Zone)(下)

A惠生活 942浏览 60评论 来源:申博官网备用网址_大神娱乐安卓版下载


生物死区形成三阶段:死海
日本水产研究所的永井达树,在1960年代观察濑户内海得出了下面三个环境迈向生物死区的分类。
◆ 第一阶段:「红鲷之海」:红鲷为濑户内海鱼夫捕抓的主要高经济鱼类。也是该区食物链的上层掠食者。
◆ 第二阶段:「鯷鱼之海」:此一阶段表示,上层掠食者的数量大量减少,
造成中下层的小型鱼类大量繁殖。
◆ 第三阶段:「水母之海」:在第二阶段之后,因为浮游生物在小型鱼类大量繁殖之后,数量锐减。浮游植物增加。只余下对环境耐受度高的的外来种生物,或是水母能够生存。

此一理论表示,人类的过渔行为。将上层掠食者自生态系中移除时,会造成食物鍊中生物数目的连锁改变,是造成生物死区出现的原因。

黑海浩劫
黑海就是因为营养盐过多、导致海底生态系遭受破坏的鲜明实例,而且它也能为如何复原海底生态系提供一些线索。
◆ 从1960年代到1980年代,从陆地排放到黑海西北方海域的氮肥和磷肥增加了一倍,使得当地生态系陷入优养化的困境。这些氮、磷化合物的主要来源是多瑙河,其流域涵盖德国到罗马尼亚等中欧11个国家。
*祸源有:
1.农业逕流
2.都市和工业废水
3.经由大气层运送的含氮化合物
◆ 增加的含氮化合物至少有一半来自现代化的农耕方法,其中包括大量使用肥料和大型畜牧养殖场。这些农业活动也会增加流入海中的磷,不过影响更严重的是工业和都市废水中饱含多磷化合物的清洁剂。
◆ 在1960年代以前,黑海西北方的浅海地区原是一个多样且生产力高的生态系:
1.广大的近岸海底铺盖着大片的褐藻
2.远处的离岸则有全世界最大、面积与荷兰相当的红藻群。

这些天然的海藻草原,与庞大的贻贝和其他双壳贝类族群共存,整个生态系养育了大量的无脊椎动物和鱼类物种。

◆ 海藻有助于底层海水的充氧,贝类则可过滤海水,维持海水良好的透光度,有益光合作用的进行。这样的生态系生机盎然,即使气候和自然自然环境发生大幅变化,它也能自我调适。然而当流入海中的营养盐越来越多时,海面开始出现浓密的藻华。表层浮游植物的繁茂生长却会降低海水的透光度,剥夺了底层海藻的阳光,导致底层植物死亡,而改变了整个自然生态系。
◆ 到了夏天,海水层因密度不同而产生分层结构,氧气含量(特别是接近海床的地方)开始下降,许多受影响的双壳贝类可以阖起贝壳,靠体内储存的肝醣(动物储存能量的主要醣类)在低氧环境下生存20天,然而,当这些能量耗尽,软体动物就会集体死亡。细菌和其他生物为了分解这些死去动物的尸体,又消耗掉了仅存的氧气,并释放出更多的植物营养盐。当所有的氧气都耗尽,所有正常生活在那里的动物,要不是跟着死亡,就是得迁移到其他地方找寻食物和氧气。而这个区域的自然生态系也严重受创。
◆ 这片海域一直到1989年底才开始有恢复的迹象。当时东欧共产政权解体,结束了中央经济计画,突然间,农民没有资金购买肥料,农耕活动减少;许多大型动物养殖场也关闭,因此大幅降低了营养盐的排放。罗马尼亚过去有一座猪肉工厂,养殖了超过100万头猪,排放出来的废物相当于一座有500万居民的城市。
◆ 在接下来的六年内,流入海水的营养盐大幅减少,生物死区的面积也随之缩小。但海底的复原是缓慢渐进的。例如,我的乌克兰同事研究发现,原本受创严重的黑海西北海域,到了2002年才有贻贝生长,但其他动物则在多年前就已经恢复生长。今年8月,我们的研究团队仔细检查了黑海的状况后发现,海底藻类群落已在这里重新建立,虽然现在的主要物种和生物死区发生前的主要物种并不相同。
◆ 要让生物死区再现生机,很明显的,减少附近陆地排放的营养盐是最起码的做法。但因优养化和缺氧而崩溃的海洋生态系,并不会因为人类活动的改变、减少流入河川的植物营养盐,就立刻恢复正常,它还面临了三个阻力

复育的漫漫长路
◆ 河川的流域通常具有储存大量营养盐的能力,尤其是氮肥、磷肥和其他的化合物,很容易吸附在土壤颗粒上,需要可能几年到给十年才不会排放到海中。
◆ 另一个让生物死区难以复原的原因,是邻近地区缺少健康的海洋动物和植物族群难以提供「种子」,来复原消失的生态系。
◆ 优养化往往会造成生态系组成的改变,而这种改变通常不容易逆转。

一个具有高度複杂且陆地营养盐排放适中的生态系,本身就具有高度的自我复原力。然而当营养盐负荷超过了某一程度(临界点1),生态系就会崩解到一个较缺乏多样化的状态。当过渔业行为使食物链顶端的掠食性鱼类数量稀少,物种多样性降低时,这个临界点会提前到来(临界点2)不幸的是,新形成的状态通常不易改变,唯有当营养盐排放大幅降低到最初程度时(临界点3),生态才会恢复到原本的複杂度。

环境政策决定海洋生态
◆ 要降低来自土地的营养盐逕流,必须大幅改变目前农耕方法和废水处理工作。它必须涵盖整个河川流域的全面性计画,使氮、磷留在土壤里而不流入河水中。
◆ 降低商业渔捞活动的密集度,让掠食性鱼群能复原。此外,渔船上的拖网会破坏重要的海底动物族群,因此一定要更有效的管理。

对复育的思考
◆ 部份复育状态极度不稳定,所以对那些海洋资源管理者面对的挑战是,如何让海生态系维持在多样化且具有恢复力的状态,即使生态系已不可能完全复原。
◆ 在评估一个生态系的健康或是品质时,会视当地居民的价值观而定。对某些人而言,只要有许多小型被捕食鱼类,即是整治成功;但是对其他人来说,当海域充满食物链顶端的掠食性鱼类,才算是可接受的复育成果。

结论
海岸的生物死区提醒我们,人类不能单纯以为,自然生态系可以吸收我们排放的废弃,而不会产生严重和经常无法预期的后果。我们现在已经知道让生物死区再现生机的方法,但是最终採取的步骤,取决我们是否能坦承排放废物对环境造成的后果,以及我们对全世界海洋生态系的重视程度。

From: SCIENTIFIC AMERICAN reviving dead zone 2006.11

与本文相关的文章