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中國黃海上的「綠潮」,連續第17年來襲

2023年11月08日
轉載自中外對話;文:牛雨晗(中外對話的助理編輯,曾任職澎湃新聞和英國的世界自然基金會)

每年夏天,大量滸苔在中國的黃海海面漂浮聚集,形成大規模綠潮。今(2023)年,海面綠潮的分佈面積相當於四分之一個英國。


2018年6月,工人們正清理山東青島的一片海灘上的滸苔。17年來,滸苔的大量生長一直困擾著山東的海岸,影響了海洋生態、航運和旅遊業。圖片來源:Li Ziheng(Alamy)

「今年青島滸苔處置工作正式結束!」

8月3日,山東省青島市政府發佈了新聞稿,宣佈今年滸苔上岸量創歷史最低水準——儘管,這是動用了超過8000人力,持續攔截和打撈兩個月的結果。

自2007年以來,今年已經是滸苔連續17年侵襲黃海海域了。直至今日,滸苔災害依然是中國主要的海洋生態災害之一,今年在黃海所形成的綠潮最大分佈面積為61159平方千公尺,大約是英國國土面積的四分之一。

專家認為,雖然當前採取的源頭除藻、海上攔截和岸上清理等措施已有所成效,但是更關鍵的措施在於陸海統籌減少營養鹽和污染物的輸入,降低海水優養化的程度。

為什麼會出現滸苔災害?

滸苔和我們熟知的紫菜、海帶一樣都是藻類植物。紫菜屬於紅藻,海帶屬於褐藻,而滸苔屬於綠藻下的石蓴屬。滸苔呈綠色細絲狀,主枝明顯、分枝細長,可以達到1公尺,其環境適應能力很強,一旦有合適的條件就會以較快的速度不停繁殖,形成綠潮。

滸苔高度聚集形成的「綠潮」也經常跟「赤潮」對比。這兩者的區別在於,赤潮多數由單細胞藻類或原生動物引起,有些赤潮會產生生物毒素,海裡的魚和貝類攝食這些有毒生物,雖不能被毒死,但生物毒素可在體內積累,如果不慎被人食用,會導致中毒,嚴重時可致死。

滸苔本身是一種無毒的海洋植物,但高度聚集形成綠潮後,會造成諸多危害。滸苔生長過程中吸收大量氧氣,威脅其他海洋動植物生存,不少山東沿海養殖戶的海參、鮑魚因綠潮大量缺氧死亡,造成了巨大的經濟損失。大量滸苔漂浮聚集到岸邊,還會阻塞航道,影響沿海漁業和旅遊業。倘若不及時清理,滸苔腐爛後會釋放大量氨氮,使水中硫化物濃度上升,發出惡臭。


儘管海灘沿岸覆蓋著厚厚的滸苔,在青島的人們還在享受假期。圖片來源:Huang Jiexian(Alamy)

據《中國科學報》報導,滸苔已經在大海中生存了25億年之久,雖然以前也會隨著海流漂移到青島一帶,但由於數量甚少,並未引起人類的注意。然而,全球氣候變遷和人類過度經濟活動造成的海水優養化改變了這一情況。

過去十幾年,中國的工業化、城市化導致更多的廢水、農業肥料通過河流進入海洋,為滸苔的爆發創造了條件。

綠潮在青島爆發以來,科學家們圍繞其起源與發生原因已經開展了一系列的研究。2017年,中國科學院海洋研究所等海洋科研機構科研人員確認,它來自于蘇北近海淺灘的大規模紫菜養殖筏架。

蘇北的筏式養殖區是中國重要的紫菜養殖基地。傳統的紫菜養殖一般開始於每年的10月份,紫菜筏架設施下海後,網繩、筏架和纜繩上容易附生滸苔等大量綠藻。當春季來臨,海水濕度達到了20℃左右,滸苔便開始繁殖,擠佔網簾上紫菜的生長空間,養殖戶們會人工挑除,遺棄在淺灘上。此外,紫菜收穫後拆除回收筏架的過程中難免也有滸苔脫落。這些滸苔隨著潮水浮起,在洋流和風力作用下向北漂移,在海面上迅速生長,並在山東沿岸登陸。


農民在江蘇北部連雲港市近海的養殖漂浮器上收割紫菜。紫菜也是一種藻類,而且可食用。該地區被認為是山東海岸的綠潮的主要來源。圖片來源:Si Wei(Alamy)

如何治理滸苔綠潮?

當前滸苔的治理⽅法主要是物理打撈,需投⼊⼤量的⼯⼈和物⼒在近岸的海上設置攔截網阻截滸苔。

據青島日報報導,6月份滸苔爆發以來,青島出動了3200多名漁民專門打撈滸苔,他們幾乎連續兩個月都吃住在船上,輾轉多個打撈區。

打撈滸苔時,漁民先用漁船吊臂將打撈網下放到海面並固定在船體一側,等到打撈網隨漁船行進裝滿滸苔後,再將它吊回漁船甲板卸載,如此重複。漁民們還要將甲板上的滸苔裝包,以便駁船裝載並運回陸地集中處理。儘管物理⽅法消耗⼤量的勞動⼒和物⼒,但仍然是⽬前預防滸苔上岸的主要⽅法之一。

不過,隨著衛星監測圖像和模型類比預測等技術手段的應用,研究人員能夠越來越準確地預測綠⾊⼤型藻華的漂移路徑,漁民更加精准地在海上打撈和攔截。今年,滸苔上岸量創歷史最低水準,大大減輕了岸灘清理作業的壓力。即便如此,青島仍組建了90支約4800人的隊伍,開展上岸滸苔清理運輸的工作,其人力和物力的損耗可見一斑。

青島海研會創始人兼理事長王松林認為,5月至8月是黃海的休漁期,也正是治理滸苔綠潮的關鍵時機。政府鼓勵漁民,特別是在近海作業的生計漁民打撈滸苔是一項生態和社會經濟多贏的舉措:漁民們既能夠憑藉其對滸苔漂移路徑的瞭解,以及專業的打撈技術,高效地提供公共服務,又能夠在休漁期獲得相應的酬勞,增加收入。


在青島,人們在使用網來打撈滸苔。今年夏天,該市雇傭了超過3000名漁民,趕在滸苔爆發前清除它們。圖片來源:Li Ziheng(Alamy)

不過,青島近岸的打撈是滸苔治理的「最後一道防線」。 自源頭確定為蘇北淺灘後,自然資源部於2018年牽頭組織江蘇省和山東省聯合防控,以期從源頭控制住滸苔。

蘇北當地政府在淺灘推進規範化紫菜養殖,一方面清理非法養殖,壓減紫菜養殖面積,減少紫菜養殖總量和養殖密度。從總量上控減紫菜的養殖筏架的數量;另一方面,通過在筏架上使用化學藥物除藻、提前回收養殖設施以及大力推廣覆塑PVC纜繩新材料等措施,以期進一步減少養殖筏架上滸苔生長和成長的可能性。

有研究者指出,雖然許多化學試劑已被證明能夠⽤來消除滸苔早期萌發和⽣長,而且方法效率⾼、成本低廉、操作簡單,但很可能造成海洋⼆次污染,產⽣新的環境問題。為了在解決滸苔問題的同時最大限度地減少其他環境影響,科學家們嘗試利用可降解的天然產物來抑制滸苔的生長,但還需要更深入應用研究和可行性分析。

而覆塑PVC纜繩的效果也有待考證。江蘇省紫菜協會曾表示,2021~2022年紫菜養殖季,南通市紫菜養殖使用覆塑PVC纜繩的比例超過25%,新材料對防止滸苔發生有一定的效果,但總體而言還不盡如人意。

此外,青島海洋科學與技術國家實驗室的研究還建議,蘇北淺灘區附近漂浮的滸苔仍處於生長早期,生物量低、分佈範圍相對較小,如在附近海域就開展打撈,結合源頭控制措施,能更有效地控制淺灘區滸苔入黃海的數量,降低綠潮規模。

「變廢為寶」的可能性

既然同是藻類植物的紫菜和海帶能夠食用,滸苔能不能吃呢?據齊魯晚報報導,青島就有一家飯店曾將滸苔搬上了餐桌,吸引不少顧客嘗鮮。雖然飯店從海邊岩石旁打撈滸苔沒有原料成本,但是滸苔夾雜大量的沙土,需要多次清洗,費時費力。專家也提醒,滸苔容易吸收重金屬,在海上經過長時間漂浮,很難斷定是否受到了污染。

其實早在2009年起,不少企業就下場對滸苔進行資源化利用,然而過程並不順利。根據《中國青年報》的報導,由於無法防腐保存,某公司的滸苔麵條生產線僅使用了一年,便被擱置在一旁。復旦大學的兩位教授曾成功地完成了將滸苔轉化為生物質油的實驗,然而想要將實驗室裡的研究成果應用到工業生產上時無疾而終了。

如果能夠合理利⽤物理打撈上來的滸苔,實現「變廢為寶」,就能⼤⼤降低滸苔治理的經濟成本。但是滸苔在一年中僅來襲兩、三個月,原料供應過於集中,缺乏穩定性,產業化利用並非易事。

目前,青島的利用方案是將海上採集的藻類進行脫水、壓縮,然後送往兩個加工基地轉化為海藻有機肥等產品。基地今年新增了9條滸苔烘乾線,讓青島滸苔資源化利用能力增加了一倍。而岸上清理的滸苔由於摻雜了砂石等原因,利用價值極低,幾乎全部通過焚燒發電處置。


在山東,海灘上收集的大多數滸苔含有過多的沙子,除了作為廢物發電廠的燃料之外,沒有太多其他用途。圖片來源:Li Ziheng(Alamy)

不過,這樣的資源化利用並不能夠抵消治理的資金投入。一家滸苔利用企業的負責人曾向媒體坦言,若沒有政府投資,公司的滸苔項目必然會虧損。

中國海洋大學教授劉濤教授曾針對進行過成本效益測算:在不考慮滸苔資源供給季節性與加工利用週期性等情況下,按照現有生產工藝與技術設施能力,如果僅生產飼料和有機肥等低價值產品,則難以負擔滸苔在打撈、運輸、加工、生產等處置環節的成本。他認為,如果能挖掘滸苔作為醫藥和保健原料的潛力,將大幅提升其產品價值和效益水準。

不只是中國的「綠潮」

實際上,綠潮現象並非中國所特有。自20世紀70年代,藻類「綠潮」就對法國布列塔尼海岸線造成了嚴重破壞 ,並一直持續至今。在美國,長島於1983年在距離海灘20英里的地方首次記錄到了綠潮。根據紐約時報報導,「游泳者抱怨海水變綠了,人們都嚇壞了」。1984年,綠潮捲土重來,開始出現在新澤西州海岸線上。日本東京灣、大阪灣、廣島灣、博多灣等多地也均曾報告出現綠潮。

這些綠潮並不一定是由滸苔產生的, 但同屬於石蓴屬下的大型綠藻。黃海水產研究所副研究員葉乃好曾對媒體表示,「歷數綠潮頻發的國家,都是經濟較發達的。經濟發達意味著人類改變沿海環境的能力提高,相應的,破壞環境的能力也提高了。」

過去幾十年綠潮現象的加劇被認為是優養化造成的。減少養分投入是從根本上緩解綠潮的有效途徑,但這往往與區域經濟相矛盾,並且可能需要長達幾十年的時間才能達到目標。面對來勢洶洶的綠潮,各國政府都有些束手無策。


法國布列塔尼的希利翁海灘上覆蓋著綠藻。這個農村地區的海藻大量生長,與農業排放的富含營養的徑流有關。圖片來源:David Vincent(Alamy)

在法國,布列塔尼藻類的大量繁殖已被證明與肥料和糞便中硝酸鹽輸入量的增加有關,這些硝酸鹽通過河道流向了大海。據報導,布列塔尼60%以上的土地用於農業,該地區的雞蛋和豬肉產量居全國領先地位,同時也是全國蔬菜生產的主要地區之一,養活了「1/3的法國公民」。

自2010年起,法國政府和地方當局每年花費約100萬歐元(約為760萬人民幣)清理藻類。此外,法國政府還制定了兩項限制農場氮流失的官方「行動計畫」,使硝酸鹽水平從20世紀90年代中期的峰值水準下降。但自2014年以來,由於務農方式沒有得到根本的改變,這種改善似乎已經停滯。

同樣的,面對青島的綠潮,王松林也強調陸源控制和陸海統籌綜合治理的重要性。他認為,把陸源和近海人類活動排放的營養物質管控在生態系統能正常運轉所需的恰當水準,不僅能夠優化海岸帶和近海的生態環境,對種植業、畜禽養殖和水產養殖等關鍵的農業生產活動來說也是好事。

「減少不必要的化肥使用有利於改善耕地品質,而提高飼料的利用率、合理控制養殖密度、積極治理面源污染等,對實現政府宣導的農業綠色高品質發展也至關重要」,他說。

※ 本文經授權轉載自中外對話〈黃海上的「綠潮」,到底是什麼?〉。不適用CC共創授權條款。