专栏 | 绿色情报员:绿潮起浪(上)浒苔入侵东亚捎来信息

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7月入夏,浒苔起浪似向中国山东南部沿海推进,青岛栈桥、金沙滩等风景区近岸被浒苔层层包围,数十艘渔船启航打“浒”,放眼望去,碧波海面有如草原般,当地人调侃打趣说,这是名符其实的“青岛”。

中国自从2007年在黄海首次发现大面积浒苔,浒苔已连续爆发17年,今年黄海浒苔绿潮来势汹汹,最大分布面积约61159平方千米,规模与历史最大年份2021年相当,7月初青岛发布海洋大型藻类灾害预警,直到8月初浒苔处置工作才宣告结束,年复一年,浒苔围城,游客早就见怪不怪。

无独有偶,今年初夏台湾彰化沿海也出现浒苔大量增生现象,草绿色藻体大量覆盖牡蛎棚架和潮间带,这是当地有纪录以来最严重的绿潮事件,养殖户拉起成串死亡的牡蛎,一脸铁青犯嘀咕。

一波波绿潮入侵东亚沿海,难不成与“浒”同行,已是躲不掉的共同命运?

今年初夏,台湾彰化沿海的牡蛎养殖区出现浒苔大量增生,油绿藻体缠挂棚架。(彰化县政府农业处提供)
今年初夏,台湾彰化沿海的牡蛎养殖区出现浒苔大量增生,油绿藻体缠挂棚架。(彰化县政府农业处提供)

两岸谈 " " 色变

台湾海洋大学海洋生物研究所教授林绣美指出,浒苔是海洋中的大型绿藻,在分类上属于石蓴属,一般常把膜状、叶片状的叫石蓴,细长管状、肉眼看起来像丝状的俗称为浒苔,浒苔本来就有季节性消长,不同种类的浒苔有它适合大量快速生长的水温,但是往往海温超过25°C以上,大部分的浒苔很少会长得很好。

根据台湾海洋大学海洋研究室的PCR鉴定,今年彰化沿海大量出现的藻种为南方浒苔(Ulva meridionalis),随着海温上升,7月中旬已经消退。林绣美表示,中国渤海湾、黄海一带浒苔属于冷水性种类,大概有3至5个品种,其中一个优势品种的学名是Ulva prolifera(又称多育浒苔),prolifera拉丁文指的是"繁生、增生"的意思,当海温适宜叠加海水富营养化,正好提供浒苔爆发的有利条件。

长期钻研藻类学的台湾大学渔业科学研究所名誉教授周宏农说明,浒苔和陆地上的植物一样,生长仰赖水中的营养盐,包括氮、磷和微量元素等,海水中的这些物质大多来自陆地,例如农业施肥、生活污水排放、牲畜排泄物等,随着雨水冲刷,特别是暴雨、梅雨,最终由河川流入海洋,加上有充分阳光,提高光合作用,浒苔得以迅速生长。

“以台湾西部沿海来说,由春入夏,很多生物开始大量生长,西部底泥就会有很多营养盐。”林绣美认为这次彰化牡蛎养殖区的浒苔增生现象仍待追踪研究,“我猜测当时水温在25°C上下,水体又有营养盐,加上有牡蛎棚架、绳子可以附着,因为通常大型藻类需要附着长得会比较好,我们在实验室发现只要符合这3个条件,它在5天内可以长到10公分,就是你肉眼可以看到它每天在生长。”

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台湾海洋大学研究团队监测发现,随着海温升高,浒苔的藻体会以丝状形态隐藏在礁岩隙缝中,隔年春天再次繁生。(林绣美提供)

养殖区成了浒苔温床

东亚沿海是全球最大的养殖区,中国近岸聚集大量以投饵为主的鱼虾贝养殖,牡蛎、海带和紫菜产量更是高居世界第一,打从2003年起,江苏沿海的紫菜养殖规模迅速扩大,也被视为黄海浒苔灾害的潜在原因之一。周宏农分析,江苏的苏北浅滩要有足够的营养盐才能形成天然养殖区,加上周边的河川、密集人口和农业活动,提供了陆源营养盐,构成浒苔生长的重要物质基础。

今年5月,中国生态环境部发布《2022年中国生态环境状况公报》,2022年中国管辖海域呈富营养状态的海域面积达到28770平方千米,其中黄海为2790平方千米,而过去的报告也显示,浒苔所需的氮、磷等元素,江苏沿岸严重超标。

周宏农指出,浒苔孢子会附着在不同基质,在石头、沙粒、木头、绳子和渔网都有可能长起来。2018年一篇刊登在中国期刊《海洋与湖沼》的研究发现,浒苔孢子在紫菜养殖筏架和网具上的萌发率,显著高于浅滩、礁石和养殖池相关设施(细沙、海泥和石块),这说明苏北浅滩数十万亩的紫菜养殖筏架在绿潮早期形成过程中提供有利的附着基质。

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青岛年复一年上演浒苔入侵记,当地人泡在“海藻汤”里苦中作乐。(法新社)

青岛难甩绿潮噩梦

青岛海域往往成为浒苔泛滥的重灾区,周宏农表示,中国学者专家的相关研究也提出与苏北紫菜养殖区有关联性,紫菜季节通常在冬天,紫菜养殖的筏架、网具上面会附着浒苔,收成后,养殖区会留下部分紫菜母株作为采种用,养殖户收网时直接在海面清理,大大小小的浒苔藻段也洗入海中,随着沿岸洋流往北漂,到了青岛胶州湾一带,这个海湾像是口袋一样,水往里面转一圈,绿藻就堆在那里了,有如垃圾堆积水域。

浒苔种源随海漂流,大海又是相通,这次台湾中部沿海大规模出现的南方浒苔,其实从江苏、浙江到海南岛都可见它的踪影,它是否可能顺着海流来到台湾?林绣美表示,“这种浒苔在台湾很早就有发现,可能不是突然随洋流漂过来。”周宏农指出,“南方浒苔这个种类大概是2011年日本人在石垣岛发现命名为新种,从它的外观和形态来看,应该是存在已久,我当学生时就存在台湾,但是当年没有人去做鉴定工作。”

周宏农进一步说,过去南方浒苔在台湾可能被描述成其他种类,过往养殖池就有浒苔存在,由于养殖池投喂饲料,加上鱼虾排泄物,造成水体富营养化,过去研究发现,在龙须菜和虱目鱼混养的养殖池,因为虱目鱼会吃绿藻、浒苔,不会去吃属于红藻的龙须菜,所以龙须菜就长得很好。

台湾的浒苔大爆发难以甩锅,江苏和山东两地的绿潮祸端却争执不休,这几年江苏改进紫菜养殖模式,清退紫菜养殖面积,同时及时回收养殖筏架和网具,2020年浒苔灾害创下10年来最轻,没想到2021年灾害立即弹升,浒苔分布面积写下历史峰值,今年再度重演绿潮盛况。

周宏农举先前做的藻类研究为例,他带领研究团队以超微膜过滤海水,试图滤除藻类孢子,结果发现孢子或配子会变形,变成炸弹型或椭圆型钻过极细的膜孔,所以尽管紫菜养殖业投入源头防控,还是难以杜绝浒苔的污染。

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江苏的紫菜养殖区富含营养盐,同时养殖筏架提供浒苔附着基质,许多研究将浒苔爆发的源头指向紫菜产区。(法新社)

源源不绝的种源库

事实上,绿潮过后,浒苔看似退场,沿近海早已埋下“种子库”。林绣美聚焦浒苔生活史研究,她指导的硕士研究生探讨台湾东北角的浒苔生活周期,“我们在同一个地点观测两年发现,5月梅雨过后气温变高,浒苔不是百分之百死掉,而是转换成另一个生活时期,以丝状的形态残存在石缝中,肉眼几乎看不到,直到9月底或10月初,水温适宜开始萌发生长,隔年初春再次大量繁生。”

周宏农的红藻研究也有相同发现,“它的孢子繁殖的时候,当季节不对,它就转成一种丝状形态,藏在石头缝里面,它不会死,变成一种休眠期的种源。”他谈起藻类极强的环境适应能力,“浒苔种源可能藏在石头缝、礁岩缝,或其他生物体里面,等到季节到了它又开始生长,或是当有一个涌升流出现的时候,它会浮到水面上,造成大量繁殖。”

“这次彰化发生的绿潮事件当然希望是偶发的,不过,日后会持续发生是可预期的。”周宏农提醒,“因为曾经长过的地方,种源就会存在,只要水文条件、日光、温度这些条件都配合好,浒苔就会大量增生。”

不过,从2007年迄今,黄海的绿潮不见得每年遮海覆岸大爆发,但是基本上水温、营养盐这两个条件每年都会符合,莫非背后还牵涉其他诱发机制?林绣美表示,科学家怀疑生态环境的微生物相改变也是原因之一,目前开始有人朝向这个方向研究,但现在还没有办法百分之百确定。

“研究人员把浒苔上面所有的细菌拿掉,让浒苔在实验室环境中生长,浒苔反而生长不良,像是一坨绿色的瘤,有点像是青苔快死的时候。”林绣美说明一项国际研究结果,她的实验室也有类似发现,“后来,他们再把分离出来的细菌慢慢加回去,直到所有细菌都复归,浒苔就恢复原来的形态,所以微生物相改变可能会影响藻体的外观和生长速率。”

中国水域各种藻类爆发问题层出不穷,同样投射出环境生态失序,三峡大坝的阻断自然水文,导致库区水华频发,近海也浮现藻华现象,“因为营养盐会被水坝蓄积在上游,一但放水,变成一次性的问题出现。”周宏农指出,他以过去台湾德基水库上游集水区盛行种植温带果树为例,“上游山区砍伐,种植高山梨、苹果,拿鸡粪做肥料,水库变成酱油水,台风来了,水一放,短时间内营养盐从上游冲到下游和近海,造成藻华爆发繁殖。”

“我们只为自己的目的开发,开发结果影响到生态原有的步调。”他语重心长说,这也是浒苔入侵东亚捎来的环境警讯。

撰稿、制作和主持:麦小田 责编:许书婷 网编: 伍檫愙