海洋和沿海環(huán)境生物多樣性正在經(jīng)歷前所未有的變化。除過度開發(fā)、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(tài)與進(jìn)化》雜志刊登的一項(xiàng)國際研究發(fā)現(xiàn),未來5~10年海洋生物可能面臨的15個(gè)新威脅,涉及生態(tài)影響、資源開發(fā)和新技術(shù)三個(gè)方面。該研究由劍橋大學(xué)領(lǐng)導(dǎo),共30多名海洋和沿海生態(tài)系統(tǒng)專家合作完成。具體如下:
森林火災(zāi)。隨著氣候變化,森林野火日益頻發(fā),不僅釋放更多二氧化碳,還會(huì)產(chǎn)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(zhì),殃及海洋生態(tài)系統(tǒng)。例如,2020年澳洲森林大火導(dǎo)致南極海洋浮游植物瘋狂繁殖,大量海魚和無脊椎動(dòng)物因此死亡。
海洋變暗。由于氣候變暖和人類活動(dòng),導(dǎo)致海水渾濁,懸浮顆粒增多,影響光線穿透海水,海洋生態(tài)環(huán)境日益變暗。另外,降水增加、風(fēng)暴、冰川融化等都會(huì)導(dǎo)致淡水生態(tài)系統(tǒng)“褐變”,最終排入海洋,攪渾海水。
金屬污染毒性增強(qiáng)。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(fēng)暴、拖網(wǎng)捕撈和沿海開發(fā)不斷加速金屬污染物的重新流動(dòng),對(duì)海洋生物產(chǎn)生直接或間接的毒性,食用受污染的貝類等海鮮會(huì)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(dòng)速度甚至比陸地快5~17倍,導(dǎo)致赤道海域物種豐富度大幅降低。
魚類營養(yǎng)價(jià)值降低。在海洋生態(tài)系統(tǒng)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(jù)估計(jì),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(huì)降低27.8%,進(jìn)而影響人類健康。
海洋膠原蛋白被過度開發(fā)。膠原蛋白在化妝品、藥品、營養(yǎng)食品和生物醫(yī)學(xué)等行業(yè)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(chǎn)生的健康風(fēng)險(xiǎn)更小,優(yōu)勢(shì)更大,但過度捕撈令人擔(dān)憂。
魚鰾貿(mào)易擴(kuò)大。除魚翅、鮑魚和海參等海洋珍饈外,魚鰾如今也供不應(yīng)求,2018年的售價(jià)就高達(dá)每公斤4.6萬美元(約合人民幣32.6萬元)。然而,對(duì)目標(biāo)魚群的不可持續(xù)捕撈無疑是“殺雞取卵”,嚴(yán)重影響海洋生物多樣性。
深海過度捕撈。由于擔(dān)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(fā)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(chǎn)養(yǎng)殖提供魚粉或用作肥料。對(duì)深海魚類的過度捕撈,會(huì)切斷碳向海洋深處輸送(固碳)的重要途徑。
海水提鋰。據(jù)估計(jì),人類對(duì)鋰電池的需求量,到2039年將超過當(dāng)前水平的5倍。盡管海水中的鋰濃度相對(duì)較低,但一些深海鹽鹵池中的濃度相對(duì)較高。用海水提取鋰元素會(huì)危及很多深海物種的生存,對(duì)局部深海生態(tài)系統(tǒng)造成重大破壞。
多功能海洋基礎(chǔ)設(shè)施。一些研究表明,多功能海洋基礎(chǔ)設(shè)施,如海上風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè),已提上日程,其目的是為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、優(yōu)化空間規(guī)劃,并將海洋活動(dòng)的環(huán)境影響最小化。然而,此類設(shè)施目前缺乏系統(tǒng)性評(píng)估和管理,可能會(huì)帶來技術(shù)、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境多方面挑戰(zhàn)。
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(nóng)業(yè),同時(shí)也使數(shù)以千計(jì)受海平面上升影響的家庭得以安居。研究人員擔(dān)心的是,海上漂浮城市的底部(人工硬基質(zhì))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(shù)轉(zhuǎn)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(dāng)作有害垃圾回收,鈷和鎳是下一代鋰電池中的主要生態(tài)毒性元素,一些電池粘合劑和電解質(zhì)也會(huì)毒害水生生物。未來10年,電池生產(chǎn)、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(jiān)測(cè)。目前,科學(xué)家對(duì)海洋物種的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),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(shù),對(duì)深海動(dòng)物的跟蹤監(jiān)測(cè)精準(zhǔn)度可達(dá)到厘米級(jí),但其對(duì)深海動(dòng)物的影響仍是未知數(shù)。
“軟體”潛海機(jī)器人。軟體機(jī)器人技術(shù)在海洋環(huán)境中的應(yīng)用和效用預(yù)計(jì)在未來10年將會(huì)加速。在深海標(biāo)本采集等方面,利用仿生材料制成的軟體機(jī)器人無需加壓即可工作,明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的剛性機(jī)器人。然而,其缺點(diǎn)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(yīng)對(duì)海洋塑料污染的關(guān)鍵對(duì)策。然而,一些公司在沒有對(duì)新型生物降解材料進(jìn)行嚴(yán)格的毒性測(cè)試、生命周期評(píng)估的情況下,就草草投入使用。這些材料制成的產(chǎn)品對(duì)自然環(huán)境造成的影響目前仍不清楚,但有研究發(fā)現(xiàn),一些天然微纖維在被水生無脊椎動(dòng)物誤食后,其產(chǎn)生的毒性比塑料微纖維更強(qiáng)。
研究人員表示,及早發(fā)現(xiàn)上述問題,及其對(duì)海洋和沿海生物多樣性的潛在影響,將有助于科學(xué)家、自然資源保護(hù)者、資源管理者和決策者,更好地應(yīng)對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)?!?/p>
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