海洋面臨15個新威脅
來源:生命時報
發布時間:2023-04-12
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海洋和沿海環境生物多樣性正在經歷前所未有的變化。除過度開發、氣候變化、酸化及海洋污染等因素外,還存在一些鮮為人知的新因素。近期,英國《自然·生態與進化》雜志刊登的一項國際研究發現,未來5~10年海洋生物可能面臨的15個新威脅,涉及生態影響、資源開發和新技術三個方面。該研究由劍橋大學領導,共30多名海洋和沿海生態系統專家合作完成。具體如下:

森林火災。隨著氣候變化,森林野火日益頻發,不僅釋放更多二氧化碳,還會產生氣溶膠、顆粒物和大量含有氮、磷、銅、鉛、鐵等金屬元素的物質,殃及海洋生態系統。例如,2020年澳洲森林大火導致南極海洋浮游植物瘋狂繁殖,大量海魚和無脊椎動物因此死亡。

海洋變暗。由于氣候變暖和人類活動,導致海水渾濁,懸浮顆粒增多,影響光線穿透海水,海洋生態環境日益變暗。另外,降水增加、風暴、冰川融化等都會導致淡水生態系統“褐變”,最終排入海洋,攪渾海水。

金屬污染毒性增強。海洋酸化增加了海水和沉積物中金屬的生物利用度和毒性,加之風暴、拖網捕撈和沿海開發不斷加速金屬污染物的重新流動,對海洋生物產生直接或間接的毒性,食用受污染的貝類等海鮮會危害人類健康。

赤道海域物種多樣性減少。由于海洋變暖,海洋生物正向兩極遷移,其移動速度甚至比陸地快5~17倍,導致赤道海域物種豐富度大幅降低。

魚類營養價值降低。在海洋生態系統中,氣候變暖正影響海洋魚類賴以生存的浮游植物,使其難以正常合成DHA(二十二碳六烯酸)等必需脂肪酸。據估計,到2100年,海洋變暖將使DHA的可用性降低10%~58%;海水每升溫2.5℃,可用DHA就會降低27.8%,進而影響人類健康。

海洋膠原蛋白被過度開發。膠原蛋白在化妝品、藥品、營養食品和生物醫學等行業的需求與日俱增。與牛肉、豬肉等相比,海洋生物作為膠原蛋白來源產生的健康風險更小,優勢更大,但過度捕撈令人擔憂。

魚鰾貿易擴大。除魚翅、鮑魚和海參等海洋珍饈外,魚鰾如今也供不應求,2018年的售價就高達每公斤4.6萬美元(約合人民幣32.6萬元)。然而,對目標魚群的不可持續捕撈無疑是“殺雞取卵”,嚴重影響海洋生物多樣性。

深海過度捕撈。由于擔心糧食安全,很多國家開始大力捕撈中深層(海平面以下200~1000米)尚未開發的魚類,如小燈籠魚等。中深層魚類并不適合人類食用,但可為水產養殖提供魚粉或用作肥料。對深海魚類的過度捕撈,會切斷碳向海洋深處輸送(固碳)的重要途徑。

海水提鋰。據估計,人類對鋰電池的需求量,到2039年將超過當前水平的5倍。盡管海水中的鋰濃度相對較低,但一些深海鹽鹵池中的濃度相對較高。用海水提取鋰元素會危及很多深海物種的生存,對局部深海生態系統造成重大破壞。

多功能海洋基礎設施。一些研究表明,多功能海洋基礎設施,如海上風電場的建設,已提上日程,其目的是為了實現經濟效益、優化空間規劃,并將海洋活動的環境影響最小化。然而,此類設施目前缺乏系統性評估和管理,可能會帶來技術、社會、經濟和環境多方面挑戰。

海上漂浮城市。海上漂浮城市依賴于海浪、潮汐等可再生能源以及水耕農業,同時也使數以千計受海平面上升影響的家庭得以安居。研究人員擔心的是,海上漂浮城市的底部(人工硬基質)可能加劇入侵物種的蔓延。

綠色能源污染。隨著全球加速向綠色技術轉型,未來幾年,電池需求量每年將遞增10%以上。鋰電池很少被當作有害垃圾回收,鈷和鎳是下一代鋰電池中的主要生態毒性元素,一些電池粘合劑和電解質也會毒害水生生物。未來10年,電池生產、回收和處置造成的海洋和沿海沉積物微量元素污染,將不斷增加。

深海物種跟蹤監測。目前,科學家對海洋物種的監測數據,僅限于大型和近海面海洋物種。一種名為“水下反向散射定位”的技術,對深海動物的跟蹤監測精準度可達到厘米級,但其對深海動物的影響仍是未知數。

“軟體”潛海機器人。軟體機器人技術在海洋環境中的應用和效用預計在未來10年將會加速。在深海標本采集等方面,利用仿生材料制成的軟體機器人無需加壓即可工作,明顯優于傳統的剛性機器人。然而,其缺點是,可能將污染物和廢棄物留在深海,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應對海洋塑料污染的關鍵對策。然而,一些公司在沒有對新型生物降解材料進行嚴格的毒性測試、生命周期評估的情況下,就草草投入使用。這些材料制成的產品對自然環境造成的影響目前仍不清楚,但有研究發現,一些天然微纖維在被水生無脊椎動物誤食后,其產生的毒性比塑料微纖維更強。

研究人員表示,及早發現上述問題,及其對海洋和沿海生物多樣性的潛在影響,將有助于科學家、自然資源保護者、資源管理者和決策者,更好地應對海洋生態系統面臨的挑戰?!?/p>



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