大力发展海洋牧场,加快海洋渔业的现代化转型
随着全球人口日益增长和可用耕地面积逐年减少,粮食短缺已成为全球公认的未来人类重大危机。近日,联合国粮食及农业组织、国际农业发展基金等联合发布的《2022年世界粮食安全和营养状况报告》指出,2021年全球有8.28亿人受饥饿影响,较2020年增加约4600万,未来水产品在改善人类膳食结构、保障粮食安全中将发挥重要作用。
为了保障海洋渔业的可持续发展,联合国粮食及农业组织日前发布的2022年《世界渔业和水产养殖状况》研究报告提出,要努力实现蓝色转型,通过蓝色转型助力实现《2030年可持续发展议程》,在解决粮食安全问题的同时保护自然资源。
既要清洁海洋,又要鱼虾满仓。联合国粮食及农业组织为未来全球海洋渔业的发展勾画出一条兼顾生态保护和可持续开发利用的路径,即通过建设现代化海洋牧场等方法改善渔业管理,重建渔业资源,增加渔获量,将生态系统恢复至健康、高产的状态,从而实现蓝色转型。

世界多国发展海洋牧场,建造“蓝色粮仓”。 视觉中国

2022年4月拍摄的波罗的海海上风电涡轮机。路透社发

海上风电与海洋牧场融合示意图。 (资料图)

在海底“植树造林”,建造海洋牧场。今年6月8日,在印度尼西亚巴厘岛,当地居民潜水种植珊瑚。视觉中国
根据联合国《蓝碳》报告,地球上超过一半的碳捕集与绿色转化是由海洋生物完成的,而海洋牧场很重要的一个职能就是恢复海藻、盐沼植物等海洋生物资源以吸收、转化二氧化碳,海洋牧场是发展低碳经济的一个重要载体,也是碳汇经济的一场重大革命,它将对形成可持续性的生态渔业,促进海洋生态文明建设发挥重要作用。
为海洋生物盖大“房子”
由于人类无限制地增加海洋鱼类的捕获量,海里的生物正不断减少,据联合国粮农组织估计,全球三分之一的鱼类种群被过度捕捞,传统的海洋捕捞和海水养殖的发展更是遇到了生态和资源的瓶颈难题,渔业资源面临枯竭的危险,也威胁着低收入地区渔民的生计。
一直以来,世界各国科学家都在寻找解决方案,以减缓当前海洋生境退化、资源衰退的趋势。日本在1971年举行的海洋开发审议会上提出“海洋牧场”这一新理念后,海洋牧场随即在世界各地迅速发展起来。
海洋牧场是指在某一海域内采用一整套规模化的渔业设施和系统化的管理体制,即通过建设大型的人工孵化厂,大规模投放人工鱼礁,全自动的投喂饲料装置,先进的鱼群控制技术等方法,将人工放流的海洋生物聚集起来,进行有计划、有目的海上放养鱼虾贝类的大型人工渔场。形象地说,就像在陆地草原放牧牛羊一样,让鱼虾贝藻资源在自然海域生长。
海洋牧场可以为鱼虾贝藻提供更适合生存的条件。比如,人工鱼礁在海底建造完成后,凭借其独特的结构,会在其周边及内部形成海水上升流、加速流、滞缓流等流态,可为上层的浮游生物提供重要的营养物质,藻类、贝类等就会固定在人工鱼礁表面,起到净化水质环境的作用,还能为鱼类提供食物。同时,人工鱼礁作为隐蔽庇护场所,幼鱼被其他鱼类捕食的概率就会降低,从而提高幼鱼的存活率。
海洋牧场除了往海里投放人工鱼礁,为海洋生物盖 “房子”外,还会在海里“植树造林”,即采取人工方式种植海藻或者海草,为海洋生物提供更绿色环保的生活环境,从而吸引来更多的海洋动物。
区别于传统的捕捞、养增殖或网箱、浮筏、养殖工船等海上养殖方式,海洋牧场是海水增养殖的高级发展阶段。海洋牧场主要包括生境构建、人为活动、持续产出三个特征要素,其中生境构建是海洋牧场的核心要素,海洋牧场是基于生态系统水平的资源增殖,具有特有的核心要素,它更注重于生态修复和资源养护、生态环境的适宜性和承载力,单纯的底播增殖、网箱养殖、吊笼及筏式养殖并非海洋牧场。
建“蓝色粮仓”保粮食安全
目前,世界发达国家一直在探索研究建设现代化的海洋牧场,美国、日本、芬兰、挪威、法国、德国、英国等发达国家把海洋牧场的建设作为振兴海洋经济的战略。
美国于1935年在新泽西州梅角海域建造了首座人工鱼礁,于1951年在佛罗里达州等开展了人工鱼礁建设规模化试验,促进了捕捞业和垂钓休闲业的发展。此后,人工鱼礁的建设海域进一步拓展到美国西部和墨西哥湾。目前美国建造的人工鱼礁超过3000处。调查结果显示,美国人工鱼礁建造成效显著,建礁后海区的渔业资源增加到原来几十倍,每年可增加数百万吨渔业产量。
日本也非常重视人工鱼礁对鱼类等生物的聚集效果,上世纪70年代以来,日本通过水槽模型试验等方法系统地研究了人工鱼礁的水动力学特征,将人工鱼礁建设、关键物种增殖放流、生物行为控制与驯化等技术融入渔业管理体系。
随着各国对海洋牧场开发建设力度的加大,水产食品体系在保护粮食安全方面发挥了更大的作用,有统计资料显示,全球水产养殖几乎贡献了20世纪90年代以来水产供给的全部增量。联合国粮食及农业组织近日发布的《2022年世界渔业和水产养殖状况》称,当前水产食品对粮食安全和营养的贡献之大前所未有,2020年世界渔业和水产养殖总产量上升至历史最高水平,渔业和水产养殖总产量上升至历史最高水平,达2.14亿吨。
鱼类被视为21世纪人类的最佳动物蛋白质来源,联合国粮食及农业组织也早已将水产品列入粮食范畴。专家分析,联合国粮食及农业组织致力于实现蓝色转型,这是一项富有远见的战略,旨在通过提供维持增长和创新所需的法律、政策和技术框架,在养活世界不断增长的人口方面,加强水生粮食系统的作用。联合国粮食及农业组织预测,到2030年,全球水产食品产量预计将进一步增长,在大海中建设起来的“蓝色粮仓”将成为人类解决粮食问题的一个重要组成部分。
未来方向
欧洲积极探索海上风电与海洋牧场融合发展新模式
海上风能发电 海下桩基养鱼
现代化海洋牧场的未来发展方向是什么?
日前,全球风能理事会在葡萄牙里斯本举办的联合国海洋大会发布了《2022全球海上风电报告》,其中特别提到了海洋牧场与海上风电的融合发展。报告指出,海洋牧场与海上风电融合是节约集约用海的重要新型产业模式与未来发展方向。
所谓海上风电与海洋牧场融合发展,其原理是将鱼类养殖网箱、贝藻养殖筏架固定在风机的海底塔筒基础结构之上,以达到集约用海的目标。目前,以德国、荷兰、比利时、挪威等为代表的欧洲国家已实施了海上风电和海水养殖结合的试点研究,而且规模不断扩大。今年8月30日,欧洲8国和欧盟领导人召开波罗的海能源峰会并签署“马林堡宣言”,决定到2030年将波罗的海风电产能增加6倍,这将为欧洲海上风电与海洋牧场融合发展提供更多的空间。
在亚洲,以韩国为代表的一些国家也开展了海上风电与海水养殖结合项目,其结果表明,双壳贝类和海藻等重要经济生物资源量在海上风电区都呈现增长趋势。
海上风电与海洋牧场融合会产生怎样的效果?据欧洲媒体报道,在荷兰OWEZ公司海上风电场,科研人员以底栖生物、鱼类、鸟类和海洋哺乳动物多样性为评价对象,通过2年实地调查发现,该风电场已成为生物群落的新栖息地,大大增加了生物多样性。
报道称,海上风电投入运行后,风电桩基起到聚集鱼类的作用,它就相当于一个人工鱼礁,下层海域为海洋生物提供营养、健康、安全的生存环境,上面风电区则生产出清洁电能,产生一举两得的效果。
海上风电与海洋牧场融合发展是现代渔业和新能源产业高效结合发展的典型代表,也是节约集约用海的重要新型产业模式与未来发展方向。欧洲多国通过实践探索出一条可复制、可推广的海域资源集约生态化开发的“海上粮仓+蓝色能源”新模式。
前沿科技
世界海洋牧场科技化程度越来越高
科技放牧让鱼儿变得“听话”
陆地上的牧场多种多样,海洋里的牧场同样千姿百态,各种科技手段用到海洋牧场的建设中,让海洋牧场变得生动有趣。
比如,在日本海洋牧场,利用鱼类对声音的特殊反应,采用音响驯化系统,让鱼儿变得“听话”,分散的个体鱼可以被诱集成群,而且还不会跑出去,就在固定海洋牧场区域生活。其运作原理是用水下扬声器播放固定频率的声音,并结合投饵对鱼类进行驯化,使鱼类对驯化声音产生正趋向反应,然后向声源聚集成群。据日本媒体报道,目前这类海洋牧场建设主要在大分县、长崎县等地方,驯化的对象主要是真绸、牙坪、黑鳍等鱼类,主要用于休闲垂钓。
美国的伍兹霍尔海洋生物实验室也利用最新的生物干扰技术,成功培育出一种可以像羊群一样放牧的鱼,这种鱼可以按照声音或其他信号指示,在规定的时间自动游到规定的区域;还可以按照固定的时间和路线去吃固定份额的食物,然后返回到固定的区域,饲养者可以随心所欲地放牧这些鱼群。
还有一种深海遥感养殖网箱技术,在未来的海洋牧场中也将发挥大的作用。据报道,在欧洲的一些海洋牧场中,就采用一种遥控的养殖网箱,用于深海鱼的养殖。这种网箱利用太阳能、波浪能和其他再生能源为自身供给能量,用一种声音模仿成群结队的鱼群,实现了海产品的放养。有些深海遥感网箱,还通过导航系统,使渔民在岸上就可以监测养殖网箱,看到鱼儿在遥控网箱里面的生长状况。
目前,随着海洋牧场规模的扩大,海洋牧场科技化过程正在加快,科技化程度也越来越高,如新型人工鱼礁及其投放设置技术、不同种类海藻场及海草床大规模营造与维护技术、鱼贝类资源高效生态恢复技术、生态环境与生物资源综合调查评估新技术等,这些新技术的运用为海洋牧场的发展提供了更大的机遇和发展空间。
存在挑战
需要用时间打磨的系统工程
海洋牧场是海洋渔业领域传统生产方式的重大转变,也是该领域调整产业结构、大力发展低碳经济的一场重大革命,其作用和价值已经得到全世界的共认。但海洋牧场的建设并非一蹴而就的事情。海洋牧场的建设需要一个漫长的过程,不可能立竿见影,需要几代人持续努力与持久付出,才有可能取得成效。
另外,海洋牧场涉及海洋生态、工程技术、生物增殖、环境保护、信息技术等多学科的综合应用,是一个多学科交叉的系统工程,目前海洋牧场建设的重大原理、重要技术、现代化装备等很多关键环节,尚未实现系统突破。
同时,海洋牧场的建设也需承担高风险。比如,海洋牧场的网箱要能抵御外海数十米高的海浪和强劲的海流,加上位置远离陆地,维护工作耗时且成本高,海洋牧场的建设离不开持续大量的资金投入,是需要政府的扶持和市场的力量来共同完成的事业。