浅说大西洋上的“大马尾藻带”现象

文摘   2024-07-03 18:00   浙江  

平台按语:推荐本文,看似与平台多年来关注的黄海浒苔绿潮现象并无太大关系,两种现象相距遥远,而且还是不同的藻类,但它们却有着一个共同点,即同样是大型经济海藻,还同样是一种被国内某些海洋生物、藻类专家称为“异地起源型”的海洋现象

通过本文,希望读者对发生在全球海洋上的海洋生态异常现象有一个全面、客观的了解和认知:不只是生长在黄海的绿藻浒苔可以漂浮起来、并快速繁殖生长,还可以从黄海最南端的江苏苏北浅滩区延伸到中部的山东半岛顶端---威海外海域,南北跨越上千公里,前后持续约4个月时间的“黄海浒苔绿潮”;而且生长在更宽广大西洋上的褐藻马尾藻也能漂浮起来,同样能够快速繁殖生长,并从大西洋的中部海域朝着西北和东南两个方向延伸,形成一条东西跨越近万公里,前后持续约6个月之久的“大西洋大马尾藻带”,其影响海域从大西洋东侧的西非、朝西北方向经加勒比海沿岸,进入墨西哥湾,再回到北大西洋西侧的北美洲东海岸,至少涉及到西非、加勒比海和墨西哥湾及北美洲沿岸的众多国家,已经不只是局限于某个国家的国内事务了,而是涉及到众多国家的国际事件。

但至今十多年过去了,“大西洋大马尾藻带”现象可谓愈演愈烈,规模、势头越来越大,但似乎并没有带来什么国际争端,也没有出现国家间的相互指责。不像我国黄海沿岸地区这样争执得不亦乐乎,非要寻找到什么浒苔绿潮的源头,并要从源头入手,企图通过减少紫菜养殖面积、缩短养殖季时间,以及采取“前置打捞”等方式来降低浒苔初始生物量,从而控制浒苔绿潮的规模。然而,虽然经过了十多年的不懈努力及各种尝试,其控制效果究竟如何?相信关注黄海浒苔绿潮的读者早已心中有数!

尽管世界上还没有一个国家拥有防控或者治理大型经济海藻藻华现象的技术和方法,更不用说影响到十多个国家的“大马尾藻带”了。显然,如何防控或者治理“大马尾藻带"?包括美国在内的所有沿岸国家似乎也都在探索与尝试,但至今仍未见到成功的案例。不过,他们的所思所想还是值得我们关注和了解的。

01、“大马尾藻带”是什么?

在国内听惯了赤潮现象和浒苔绿潮现象,对“大马尾藻带”现象比较陌生。其实,它也是国内海洋领域时不时提到的马尾藻金潮/褐潮现象,只是没有像赤潮和绿潮那样如雷贯耳。无论是“大马尾藻带”还是马尾藻金潮,都是指由漂浮状态的褐藻马尾藻暴发性增殖引起的一种藻华现象。

这种现象主要发生在世界热带至温带沿海国家的近岸水域,最早引起关注的是大西洋马尾藻海的漂浮马尾藻群落。一般情况下,底栖大型褐藻因固着生长在基质上、且常浸没于海水中,其藻体含有丰富的墨角藻黄素而呈现为棕褐色,褐潮由此而得名;但当马尾藻漂浮生长后,因受到阳光照射,其藻体中的墨角藻黄素含量降低,从而会呈现黄铜色,所以又有金潮之称

理论上,所有底栖大型褐藻在脱落基质后都具有一定的漂浮能力。但实际上,形成藻华/金潮的褐藻一般都具有”的组织结构储存气体),如气囊或中空组织等,没有储气结构的藻类受到光照影响会随时下沉,不能长时间漂浮在面。

马尾藻藻华,都会在每年的年初从大西洋中部开始暴发;4月至7月期间,在风和洋流的共同作用下,马尾藻一边随着洋流向西北延伸,一边又随着逆流往东蔓延;直到9月至10月,藻华逐渐消散。

“大马尾藻带”是迄今为止在全球范围内发现的最大漂浮马尾藻集聚区,暴发极盛时可横跨整个大西洋,从非洲西海岸、经加勒比海,一直伸展到墨西哥湾的北美洲东海岸,延绵约9,000公里,估计的马尾藻生物量约在600-2,000万吨之间,故亦有“大西洋大马尾藻带”或“大大西洋马尾藻带”之称。

2011年以来,这条马尾藻带几乎每年都会出现,2023年是其暴发以来的最大一年。随着马尾藻带向西移动,加勒比海沿岸国家和美国佛罗里达州东海岸等地区,不可避免地会发生大量马尾藻登滩事件,并对沿海社区和旅游业造成影响。

目前为止,疯狂繁殖的马尾藻似乎没有任何减缓迹象,大马尾藻带有可能成为赤道大西洋上的一种常态现象。

02、大马尾藻带是如何形成的?

研究人员发现,在2011年以前,这个海域的马尾藻仅分散漂浮在墨西哥湾和北大西洋中部西缘,在赤道大西洋和加勒比海地区几乎可以忽略不计。不过2011年以后,其范围和规模开始逐渐扩大。所以,他们给出的假设是,这里的海洋环境可能发生了变化。

研究表明,导致马尾藻泛滥的关键因素主要有三个:一是上一次藻华暴发后遗留的“藻种”;二是冬季来自西非海域的沿岸上升流所携带的大量营养物质;三是春、夏两季由亚马孙河径流入海所提供的丰富营养物。也就是说,在人为和自然因素作用下,海洋的生物地球化学环境发生了改变,导致海洋生态系统随之发生变化,从而给人类依赖的海洋生物和生态系统功能带来了重影响。

同时,研究人员还发现,这是一条动态的、不断变化的、且规模巨大的马尾藻集聚区,而不是一个直奔南佛罗里达州海岸的、连续的大藻团。

进一步研究揭示,农业退水渗入南美洲的亚马逊河和奥里诺科河,最终流入海洋,可以解释大马尾藻带在大西洋中西部海域的增长速度。此外,变暖的海水可能有助于海藻生长得更快;风、洋流、降雨和干旱等自然环境因素的变化,也会影响到藻华的规模和强度。

有研究指出南北极冰山加速融化,降低海水盐分浓度,可能会导致马尾藻的泛滥和扩散以及大马尾藻带可能更多地吸收了来自撒哈拉沙漠的灰尘/沙尘暴含有的铁和其他营养物质。他们认为,这也是马尾藻腐烂时会释放出如臭鸡蛋味的氨气和硫化氢物质来源。

至于马尾藻带增长的确切驱动因素,有长期从事马尾藻研究的专家坦,依然“笼罩在神秘之中”。他解释是,这与人类正在更多地使用化肥、燃烧生物质、开垦和增加城市废水等的氮循环改变有关。所有这些人类活动,都将铵、硝酸盐和磷酸盐等排放到主要河流系统中,随后汇入海洋,或者由上升流从海底携带到海面,成了供给马尾藻繁殖、生长所需的营养元素,而且源源不断。

科学家们在回答公众有关“为什么马尾藻暴发临界点会在2011年?”的疑问时,他们的解释是:2009年的一场雨,导致亚马逊河流量出现历史性暴增,而由径流携带的入海营养物质随之增加,马尾藻在紧随其后的2010泛滥应是一件顺理成章的事,但却没有。这是因为大降雨导致了海洋盐度下降,2010年海面温度又要高于正常值,这些因素都不利于马尾藻的生长。所以,马尾藻藻华延迟了一年,直到2011年才大规模暴发。

也有观点认为2010年起源于马尾藻海的海在动力因素的驱动下发生长距离向南漂移,使得热带海域有了更多马尾藻种子;加上这里水温更温暖、阳光充足、营养丰富,更适合于马尾藻繁殖、生长,才导致了次年(2011年)大西洋赤道海域的马尾藻藻华在突然间暴发

一份由佛罗里达大西洋大学海港分校海洋研究所牵头,与南佛罗里达大学、伍兹霍尔海洋研究所、南密西西比大学和佛罗里达州立大学等单位共同合作的研究报告或许能够帮助人们更多地了解其中的奥秘。报告表明,研究团队使用了一个长时间序列1983-2019)的历史基线数据集,揭示了马尾藻成分的巨大变化。

几个世纪以来,中上层马尾藻(漂浮的棕色海藻)一直生长在北大西洋的低营养水域中,由鱼类和无脊椎动物的排泄物、上升流和固氮等天然营养物供给源提供营养支持;来自自然和人为来源(包括污水)的氮含量增加正在促使马尾藻大量繁殖,并对沿海生态系统、经济和人类健康带来灾难性影响。在全球范围内,有害藻类的大量繁殖都与富营养盐的增加有关。

研究人员使用了1980年代的碳(C)、氮(N)和磷(P)以及摩尔C:N:P比率的基线数据集,并将它们与自2010年以来收集的最新样本进行了比较。结果表明,从1980年代到2010年代,马尾藻中的N百分比显著增加(35%),而磷百分比(42%)却在下降;元素组成也在发生显著变化,C:N:P比率同样如此。值得注意的是,最大的变化是氮磷比(N:P),呈显著增加(111%),碳磷比(C:P)在增加(78%)。

“我们研究的数据不仅支持磷限制生产力的主要作用,而且表明磷作为限制养分的作用正在因陆地径流、大气输入和可能的环境氮供应的相对大幅增加而得到加强。”研究团队的资深马尾藻研究专家如是说。

调查表明,受富氮陆地径流影响的沿海水域氮含量最高,而较低的C:N和C:P比率发生在冬季和春季河流流量高峰期。N:P比率的总体范围为4.7~99.2,其中佛罗里达湾西部的平均值最高(89.4),其次是在墨西哥湾和加勒比海地区;而在东加勒比的圣托马斯(20.9)和巴巴多斯(13.0)观测到了最低的N:P比率。

此外,由于氧化氮(NOx)的人为排放,NOx沉积率大约是前工业时代的5倍,这主要是由于能源生产和生物质燃烧引起的。自1980年代以来,合成肥料氮的产量增加了9倍,而磷酸盐的产量增加了3倍,导致全球N:P比率增加。值得注意的是,自1985年以来,85%的合成氮肥都是在1983年开始马尾藻基线采样后不久生产的。

最后,团队给出的研究结果是,新形成的大大西洋马尾藻带可以得到来自各种来源的氮和磷输入的支持,包括刚果河、亚马逊河和密西西比河的径流、非洲的沿岸上升流、海水的垂直混合、赤道上升流、撒哈拉沙漠尘埃造成的大气沉降,以及中美洲和南非地区的生物质燃烧

为此,有专家警告,人类活动极大地改变了全球碳、氮和磷的循环,现在氮输入已经处于“高风险”、并超过了安全的行星边界(“人类相对于地球系统的安全运行空间,并与地球的生物物理子系统或过程相关”---平台注”,也有所谓的“地球边界”之说(“地球适合人类生存的界限”,或者说“地球无法承受的环境底线”---平台注)。

根据相关研究结果,他们认为,至少自1950年代以来,人口增长和土地利用变化增加了氮污染以及河口和沿海水域的退化。尽管一些沿海流域的氮负荷有所下降,但与历史值相比,许多河流的N:P比率仍然较高。大西洋盆地主要河流中N:P比率升高的趋势,与在马尾藻中检测到的N:P比率增加相一致。

由此可见,尽管导致马尾藻大量繁殖生长和暴发藻华的原因众说纷纭,但全球气候变暖引起的海洋温度升高,有利于如马尾藻等大型海藻繁殖生长,是一个普遍公认的主因;其次,农业生产中使用化肥产生的农业退水,应是导致海藻大量繁殖生长的另一个重要因。具体来说,这些富含氮磷等营养物质的农业退水,会随降水渗入地下水、并进入各种大小河流,最终汇入海洋。

是在世界温带和热带海洋中,为何只有在大西洋的中部海域、而不是太平洋和印度洋出现大马尾藻带的重要原因?当然,还与大西洋大马尾藻北海域存在赫赫有名的“马尾藻海”有关。

03、大马尾藻带中的藻源来自何处?

已有的研究业已表明,大西洋上的大马尾藻带是由该区域的风和流将原本是一个个小的马尾藻块/团聚集在一起,加上其快速繁殖、生长的生活习性,从而在南非和墨西哥湾之间形成了一个跨越大西洋的大范围、大规模集聚区,造成每年的春夏之际会循环出现的巨大海藻带。

其实,大西洋上的马尾藻藻华之所以如此名,还在于北大西洋的中部拥有一片没有分界线的海,它的西边与北美大陆隔着宽阔的海域,其他三面都是广阔的洋面。这就当今世界上唯一一个没有海岸线的海,被称为“洋中之海”的马尾藻海;著名探险家、家哥伦布称其为“萨加索海”。

萨加索,在葡萄牙语里的意思就是“葡萄果”。据记载,哥伦布在十五世纪末率领船队第一次经过这片海域时,刚开始看到的是一片如“陆地”一样的大草原,驶入后才恍然大悟,这根本不是什么“新大陆”,而是一望无际的、漂浮的果囊马尾藻,“萨加索海”由此而得名。

马尾藻海大致介于北纬20°~35°、西经30°~75°之间,长约3,500里、宽约1,500公里总面积450~600万平方公里。它所处的区域,是一个由多条洋流围成的特殊海域。它南边北赤道海流(暖流)、北边北大西洋海流(暖流)、西边墨西哥湾流(暖流),东边则是加那利海流(寒流);强大的北大西洋环流,像一堵旋转的坚固围墙,把马尾藻海从浩瀚的大西洋中隔离来。

如果把大西洋比作一个硕大无比的盆子,北大西洋环流就在这盆中做顺时针圆周运动,较轻的海水向海区中部堆积,所以马尾藻海中部的海平面要比美国大西洋沿岸的海平面平均高出1.2米;由于马尾藻海几乎不参与洋流运动,再加上马尾藻的数量巨大消耗了水体中的大量营养物质,使得海水显得十分“干净”、透明。所以,马尾藻海也是世界上海水透明度最高的海域,目视的可见深度达到了70米以上

许多分散的悬浮物(包括了由暖流带来大量马尾藻)也会聚集这里;加上洋流之间彼此没有互动,使得这一片海域非常平静,马尾藻能够在此扎根、并不断繁殖、生长,才形成了一片几乎被马尾藻覆盖的海域。但也学者认为,这些马尾藻原来生长在这一海域的海底,后来在海浪作用下,漂浮出海面

最令人称奇的是,这里的马尾藻并不是原地不动,而是像长了腿似的时隐时现。一些经常来往于这一海区的科学家常会遇到这样的怪事:他们有时会见到一大片绿色的马尾藻,然而过了一段时间,却不见它们的踪影了。在这片既无风浪又无海流的海区,究竟是什么原因使这片海上“草原”漂泊不定?至今仍是个谜

马尾藻海中的马尾藻总是一种藻席”的形式漂浮在大洋中,直接从海水中摄取养分,并通过分裂成片、再继续以独立生长的方式蔓延开来。厚厚的一层海藻铺在茫茫大海上,俨然一派草原风光。马尾藻海一年四季风平浪静,海流微弱,各个水层之间的海水几乎不发生混合,所以这里浅水层的营养物质更新速度极慢,因而靠此为生的浮游生物也是少之又少,几乎捕捞不到可以食用的鱼类,海龟和偶尔出现的鲸鱼似乎是唯一的生命,除此以外就是那些单细胞的海藻。

据公开资料显示,世界上已有记录的马尾藻约有300种,大多数为暖水性种类,广泛分布于暖水和温水海域。马尾藻归属于褐藻门、圆子纲、墨角藻目马尾藻科中的一属,在马尾藻海中检测出8种。藻体为多年生,分固着器、主干、藻叶和气囊等4部分组成。其中2种数量最多,已经进化成了全远洋生物:可以通过无性繁殖在合适的条件下暴发,并在生命周期中从不附着在海底;同时,还进化出了“果实”---浆果状的充气气囊,帮助叶子漂浮以促进光合作用。

研究人员发现,在最近十几年,由于人类排放,大量富营养物质汇入海洋,导致世界各地的马尾藻开始爆炸式增长。其中,大西洋马尾藻海中的马尾藻快速增长了约100倍。

虽说,马尾藻海中的马尾藻是怎么来的?至今尚未达成共识;但形成大马尾藻带的藻源是否完全来自马尾藻海似乎有了一些新的发现和认知。

2011年之前,生活在开放式海洋中的马尾藻大多现身于马尾藻海。因此,当马尾藻首次“袭击”加勒比海地区时,科学家们推断是从马尾藻海漂移过来的。但由美国南密西西比大学研究团队于2013年披露的一份报告表明,在2011年5月的卫星数据中,他们发现一大片漂浮植物(推断是马尾藻)出现在巴西海岸,而这里与其正常生境的最南端(马尾藻海的南缘)相距甚远;当年9月,它们从加勒比海地区向外(即向东)蔓延,一路抵达非洲海岸。

该团队于2016年提供的另一份报告,通过追踪海藻蔓延的可能路径后发现,没有一个登陆点上的海藻源头可以向北追溯到马尾藻海,却都不约而同地追溯到了巴西东部的热带大西洋区域。卫星图像显示,新的源头地区被从南美到非洲顺时针移动的洋流包围,但到了1月~5月,这一循环被打破,向西移动的洋流将马尾藻裹挟至巴西沿岸;且每到一地,马尾藻都会泛滥并不断增长。

来自南佛罗里达大学的海洋学家则表示,在2011年之前的卫星图像中,该地区大多是没有海藻的。但在一份2000年至2015年的卫星数据研究报告中,却看到了海藻突然扩散的情形,使得这一海区变得更加扑朔迷离,且几乎没有人可以给出明确的答案。

基于研究团队资深科学家的经验推测,可能是来自于亚马孙河的营养物质大量输入刺激了马尾藻的生长,因为亚马逊河的入海口就在最初发现海藻藻华暴发的区域。不过,其他因素包括洋流的变化和日益增多的来自大气尘埃的铁元素沉积等,也都可以用来解释海藻泛滥、扩散的诱因。

还有一些线索来自于海藻本身。来自佛罗里达州埃克德学院的生物海洋学家表示,与马尾藻海中的海藻相比,在巴西海岸暴发藻华的大多数马尾藻具有更宽的叶子,而这种宽叶海藻,以往在热带地区十分罕见,有可能是一个独立的物种。

由此可见,人们对大马尾藻带的藻源出处似乎并不十分关注。不过,随着调查研究的不断深入,有研究结果揭示了这样一个事实,即北大西洋的环流模式正在发生改变,靠近马尾藻海南缘的马尾藻在风和流的作用下,一部分会向南、向西移动,甚至在赤道大西洋的中部海域,已经形成了一个新的马尾藻集聚区,被命名为“小马尾藻海”;随着大量马尾藻的反季节生长,最终导致佛罗里达州的几个海滩,早早地被大群马尾藻所掩没。

04、大马尾藻带会带来哪些影响?

大西洋上大马尾藻带现象频发,马尾藻泛滥、入侵沿海国家的近海、并冲上海岸,给当地的环境、生态带来了严重威胁,甚至造成了重大损失。据公开报道,加勒比海多地马尾藻疯长,导致环境恶化、鱼类死亡;一些地方因此暂旅游,甚至发布健康警告。

法属瓜德罗普岛位于加勒比海东部,几乎在每年的藻华暴发季节,当地都会发布警告,提醒居民警惕马尾藻腐烂后产生的腐臭气体、诱发哮喘等呼吸道疾病。马尾藻泛滥还曾导致法属马提尼克岛水域数千条鱼死亡;一些海洋动物保护组织担心,他们所保护的海龟会被马尾藻缠住后死在海里,或者因为沙滩上遍布海藻而无法挖坑产卵。

2023年4月,大量马尾藻出现在美国佛罗里达州南部海滩,让基韦斯特、迈阿密和劳德代尔堡的海滩呈现一片棕褐色,海藻覆盖了沙滩和水面,散发出难闻的气味,正在影响当地的旅游业和渔业。

但也有报道称,通常,马尾藻藻华暴发会影响到北加勒比和南佛罗里达的度假业,包括多米尼加共和国、波多黎各、牙买加、佛罗里达群岛、迈阿密海滩和棕榈滩。至于它们给渔业造成的后果,还需要进一步研究。

几家位于墨西哥坎昆和南部的莫雷洛斯港之间的酒店2018藻华暴发季节投入了20万美元用来雇人清理海滩,并将海藻运到集中处理点而那些靠近受马尾藻大范围侵袭的酒店,高峰期每天至少要花几千美元清理海藻。在墨西哥,还有酒店投资购置专门的打捞运输船(成本高达100万美元),以及设置近海栅栏阻挡马尾藻入侵(每米投资约需330美元

还有报道,在较早的、不太严重的大西洋藻华事件中,从德克萨斯州海滩清除马尾藻的费用估计为每年290万美元(约2,000万人民币)。而最近,仅佛罗里达州的迈阿密-戴德县海滩清除马尾藻的费用估计每年高达4,500万美元(约2.9亿元人民币)。2018年,加勒比海地区的清理工作耗资约1.2亿美元(约7.8亿元人民币),其中不包括旅游业损失带来的收入减少。

汇总相关报道可以发现,马尾藻只要停留在深海,就不是什么大问题,但当它接近佛罗里达群岛、尤卡坦半岛和加勒比海东部时,可能会造成恶劣的影响。主要呈现在如下3个层面上:

(1)近海浅水区,马尾藻会使水中的氧气减少;海藻死亡并腐烂时,大量释放硫化氢,导致水质恶化,鱼类和其他海洋生物会窒息而亡腐烂的海藻还会吸引昆虫和细菌破坏渔业和当地的生态环境。

(2)海岸附近,海藻会对当地生态系统造成严重破坏,扼杀珊瑚礁并改变水的pH平衡;海藻过多会使一些海洋物种难以移动和呼吸而死亡

(3)海滩马尾藻很快就会在热带阳光下腐烂,释放出有的硫化氢气体和令人作呕的臭鸡蛋气味,导致头痛、眼睛刺激和胃部不适等;还会促进粪便细菌的生长。此外,成团的马尾藻上岸,会导致旅游景点关闭、码头停运和渔业活动受到限制等,从而扼杀当地经济。

2018年的马尾藻藻华暴发墨西哥湾沿岸墨西哥和那些在加勒比海沿岸的岛国,旅游业受到重创,许多著名海滩都被马尾藻覆盖,导致游客数量大幅减少,旅游收入下降。同年,加勒比海岛国巴巴多斯就曾因海藻影响旅游业宣布全国进入紧急状态。

也有报道引用科学家的话称,短暂接触(马尾藻)不足以让人生病,但长时间接触,尤其是对那些有呼吸系统疾病的人,可能很危险;如果任其在海滩上腐烂,马尾藻会变成一个问题。

佛罗里达州卫生部门也曾对外公开表示,“像海滩这样的地区,大量的空气流动可以稀释硫化氢水平,预计不会损害健康。”海藻产生的问题对游客和工人来说都没有那么糟糕,但这种情况也并不令人放心。

客观地说,海藻尤其是大型经济海藻(如马尾藻和浒苔)泛滥,其本身并不危险,而且对生态有益它们为鱼类和其他海洋生物提供生存环境还可吸收二氧化碳效率比陆地上的森林高出20倍故亦有海洋里的黄金森林之称所以说,藻华暴发除了负面影响外,也不是一无是处,其正面影响同样不可低估。

1)在开阔的海域里,马尾藻对海洋的健康环境是有益的。除了能为海龟、螃蟹、鱼类和鸟类提供栖息地和避难所外,这些漂浮“藻席”的周围,往往聚集着许多海洋动物。

2)马尾藻带是一个重要的生态系统,为许多海洋生物提供食物和栖息地,也有助于缓解全球变暖,它们可以吸收二氧化碳并释放氧气,以及消耗富营养物质并净化水质;藻华现象只是自然界在对日益恶化的生态环境和生物多样性下降时,进行自我修复、调整的体现。

3)马尾藻还是一种公认的大型经济海藻,除了可以食用外,还可以用作食品、化妆品、医药、农业、畜牧业、水产养殖、石油化工、能源和环保等领域的生产原料,是一种具有较高价值的海洋生物资源。

有报道称,在中美洲的牙买加渔民一直在食用马尾藻;而在包括我国在内的许多亚洲国家,各种马尾藻被认为是维生素、类胡萝卜素、蛋白质和矿物质的丰富来源,晒干后更可用于传统医药。

一些有商业头脑的人眼看着大自然的巨量馈赠变成垃圾,非常不甘心。所以,越来越多的商业和研究机构对开发利用如此丰富且看似可持续资源产生了浓厚兴趣。一家由美国人投资、注册加勒比海岛国波多黎各企业通过将马尾藻转化为肥料、饲料,收到了可观的经济效益。最近,这家投了巨资建立企业又在开展一项新业务将马尾藻转化为生物燃料。

一个来自美国国家可再生能源实验室、北卡罗来纳州立大学、波多黎各大学和基金会人员组成的团队,在美国能源部生物能源技术办公室的资助(200万美元)下,正在开发将海藻、木屑(木材废料)转化为航空燃料和电池材料的技术工艺。据他们估计,每年可收获多达120余万吨马尾藻,再与75%的木材废屑混合,可望每年为航空业生产多达7,800万加仑的生物航空燃料,还可生产约6万吨电池级石墨。

近些年来,在加勒比海地区,尝试开发利用马尾藻的企业可谓层出不穷。位于中美洲的伯利兹,计划耗资5,000万美元,与一家德国公司合作,将城市固体废物和马尾藻转化为柴油替代品。来自墨西哥莫雷洛斯港海洋科学研究所的科研人员也在与企业合作,开发马尾藻的新用途,从原来只生产肥料转为生物燃料在坎昆,有企业已经使用马尾藻制作纸张;还有的企业利用马尾藻制成肥皂、鞋子建筑砌砖他们的愿望是要把这场灾难的罪魁祸首变成有价值的经济作物

在特立尼达和多巴哥西印度群岛大学,一个由植物微生物学家率领的团队正在利用马尾藻为农民制作生物刺激素,它不像传统肥料,更像帮助植物生长的药物他们在尝试着把马尾藻制作成建筑材料。2020年来自埃克塞特大学和巴斯大学的生化研究人员开创了一种盐基生化转化法,可以把马尾藻转化为生物燃料。

其他一些公司也在寻找马尾藻可持续的商业用途。如一家波多黎各的生物制造商把收集自金塔纳罗奥州的马尾藻制作成植物皮革化妆品他们计划利用马尾藻生产更多高端、高需求的产品,以激励人们去收集更多的马尾藻

05、大马尾藻带如何管控?

对于管理和控制马尾藻,许多国家和地区已经采取行动。例如,墨西哥就建立了一个早期警报系统来追踪马尾藻的出现,协助渔民将马尾藻从海洋中清除,以及鼓励农民采用更环保的农业实践来减少农业污染。

另外,加勒比地区的一些国家采取了机械或化学方法来清理马尾藻有一些地方利用马尾藻进行堆肥和生物质生产的;还有一些学者和科学家在研究利用马尾藻进行可持续的能源生产和碳吸收。

为了应对马尾藻藻华暴发,目前世界沿海各国似乎均缺乏可用的技术、基础设施和处置马尾藻的相关规定,迫切需要建立适当的监管措施。如墨西哥,在目前的法律体系下,提出将从海滩或近海水域收集的马尾藻归类为“特殊垃圾”许多人认为,为了缓解海藻滞留的负面影响,可持续利用这些藻类的生物量是至关重要的。有人提出了一种生物精炼方法,来优化马尾藻的商业化利用;也有人认为,最重要的是,要让其他国家或地区对于马尾藻管理的约束和可能性的相互了解,促进协调管理这种跨界大型藻类的暴发

有媒体引用科学家的说法,认为阻止马尾藻的唯一办法是从上游开始,各国应减少倒入海洋的营养物质,并采取措施减缓气候变化。巴西一直在把热带雨林开垦需要使用大量化肥的农场,这意味着藻华现象仍将继续。

总的来说,作为一种具有复杂生态作用的海洋植物,马尾藻是既有益处也有害处。它的广泛分布和不断增长的数量对全球海洋生态系统和沿海社区产生了重要影响。在控制和管理马尾藻的过程中,需要充分考虑其生态作用和社会影响,以制定合理的政策和管理措施。同时,需要加强国际合作和知识共享,共同应对如今令人头疼的全球马尾藻入侵及其由此引起的生态问题。

06、结束语

马尾藻泛滥、生物多样性下降和珊瑚白化已经给人类敲响警钟。由于气候变化,地球正面临着“超级厄尔尼诺现象”。因此,采取行动保护环境,提高人们对人类活动如何影响海洋生态系统的认识至关重要

生物多样性是一个区域生态系统的重要保障,而马尾藻海的生物多样性十分匮乏。营养物质稀少,浮游生物缺乏,这使得其他海域中常见的海洋生物在马尾藻海中极其稀少。马尾藻海虽然生态系统独特,但却非常脆弱。由于各种原因,人类活动对马尾藻海的生态环境已经造成了很大威胁。特别是渔业发展对马尾藻海中的海洋生物造成了巨大影响,过度捕捞、过度开发利用和过量排放污染物等,都直接影响着这个海域的生态系统。在这个过程中,这片海域逐渐变成了一个被人类所污染和破坏的区域,很多生物也随着人类的活动逐渐消失和减少。

为此,人们呼吁应该保护这片海域,尽可能减少对其的干扰与污染,保护马尾藻海生态环境的完整性与稳定性,让这片独特的海域能够更好的延续下去。

这就需要人们有足够清醒的认识:不是野生藻类无缘无故地泛滥,损害到人类的生存环境;反之,是人类长期无视自然环境、损害生态系统带来的后果。故亟须人们正确面对进入本世纪以来各地接二连三暴发的藻华现象,妥善处理好人与自然和谐共存的关系。

面对局部海区出现的海藻藻华现象,只要海藻不进入浅海区或者不上岸,也就不会有太大的损害;即使入侵、上岸了,也不要任其堆积、腐烂,只要及时打捞和清理,一些负面影响还是可以消除或者减轻的。如果能够当作资源利用,更可以产出难以估量的社会、经济和生态效益

直面海洋人生
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