fbpx
Home 野生動物 魚類如何幫助我們應對氣候變化?

魚類如何幫助我們應對氣候變化?

越來越多的研究表明,磷蝦、魚類和鯨魚可以捕獲碳並將其封存於深海之中。科學家們正嘗試將這些研究成果轉化為政策行動。

本文作者為艾瑪·布萊斯,首發於中外對話海洋,遵照知識共享組織協議轉載

A school of sardines swimming in the Pacific Ocean
研究發現成群的小魚也能發揮將碳封存到深海中的重要作用。圖片來源:Alamy

一條魚的價值幾何?你可能會想到其市場價格,或者考慮到它是30億人口主要的蛋白質來源,以及它對糧食安全的貢獻。但你可能不太會想到它在緩解氣候變化中的作用。

去年,發表在《科學進展》(Science Advances)上的一項研究計算出,自1950年以來,對大型魚類(如金槍魚和旗魚)的商業捕撈估計向大氣排放了約7.3億噸的二氧化碳。其中一些排放來自漁船的燃料,但很大一部分來自從海洋中捕撈的魚類。如果讓它們留在海中自生自滅,它們就會將這些碳鎖定在海洋中。

逐漸變暖的海洋威脅著海洋生物的豐度和多樣性,而漁業受到的影響首當其衝。然而,越來越多的研究開始關注反向的關係,即海洋動物捕獲碳並將其保存在海洋中,從而幫助減緩氣候變化的作用,《科學進展》發布的這項研究就是這種嘗試的一部分。不光是大型魚類值得關注:研究發現成群的小魚也能發揮將碳封存到深海中的重要作用。隨著這一過程的證據越來越多,研究人員和政策制定者開始問,我們該如何利用魚類的力量來緩解氣候變化?

不列顛哥倫比亞大學海洋與漁業研究所(the University of British Columbia’s Institute for the Oceans and Fisheries)漁業經濟研究部主任拉希德·蘇邁拉(Rashid Sumaila)表示,「這是一種碳捕獲的方法——一種我們不知道的新方法,但科學正在揭示其更多的奧秘。」

海洋生物中的碳循環過程始於食物鏈。浮游植物在海面表面通過光合作用捕獲二氧化碳並將其轉化為有機碳;而磷蝦等浮游動物以浮游植物為食,有機碳得以傳遞並積聚在它們的體內;隨後又被以浮游動物為食的魚和其他動物封存在身體裡。當這些動物排便時,有機物中的碳成分則會沉入海底,封存在沉積物中,或是被微生物所享用。製圖: James Round / 中外對話海洋

如同所有生物一樣,魚類的生長過程也是碳積累的過程。 「一條魚,無論其大小,都含有10%到15%的碳,」法國蒙彼利埃大學(the University of Montpellier)博士研究生、《科學進展》研究的主要作者伽爾·馬里亞尼(Gaël Mariani)說。魚的糞便和死後屍體中所含的有機物中的碳成分會被捕食者、食腐動物和微生物所享用,從而將其鎖定在食物鏈中。一小部分的含碳有機物也以顆粒物的形式沉降到海底,並在那裡被沉積物封存。

但大部分固碳可能是通過魚類呼吸作用將二氧化碳溶解到海洋中。羅格斯大學(Rutgers University)海洋與海岸科學系(the Department of Marine and Coastal Sciences)助理教授格蕾絲·塞巴(Grace Saba)解釋說,如果呼吸發生在約800米以下的深度,二氧化碳可能會留在那裡。 「所有碳源——無論是微粒、溶解的還是呼吸產生的——都能夠被長期封存,只要它們達到一定的深度,從而不受大規模季節性的……海洋湍流混合作用的影響,」專門研究海洋碳循環的塞巴說道。她表示,最終沉降到海底的糞便或動物屍體等微粒物「可以被封存數百萬年」。

魚越大,含的碳就越多。這就是為什麼這些物種一直被馬里亞尼等研究人員所關注的原因,他們的研究考慮了捕撈鯊魚、金槍魚、鯖魚、旗魚和其他大型物種造成的固碳潛力損失。

海洋動物越大,含的碳就越多。它們死亡後的屍體會被食腐動物吃掉,從而將碳鎖定在食物鏈中。一小部分的含碳有機物也以顆粒物的形式沉降到海底,並在那裡被沉積物封存。製圖: James Round / 中外對話海洋

研究人員還估算了最大的海洋生物——鯨魚對固碳的貢獻。國際貨幣基金組織(IMF)的報告稱,鯨魚死亡後,其體內所含的大約33噸二氧化碳會被封存在深海中,而一棵樹每年只能封存大約22公斤二氧化碳。

但即使是大魚和鯨魚也無法比擬小魚群對全球碳循環的價值:發表在《自然通訊》上的研究表明,磷蝦等小型甲殼類動物是「生物泵」的主要參與者。 「生物泵」是指將碳從海面轉移到深海的過程。這個過程每年能夠封存多達120億噸的碳。浮游植物在海洋表面通過光合作用捕獲碳,而磷蝦能夠大量消耗浮游植物,然後再通過在海洋深處呼吸和沈入海底的糞便將其所吸收的碳封存起來。在這個碳循環過程中,磷蝦的作用非常關鍵。這也讓人們對南大洋高強度的磷蝦商業捕撈感到擔憂。

據薩巴近期發表在《湖沼學與海洋學》雜誌(the Limnology and Oceanography)上的研究估計,總的來說,最終沉入海洋深層的碳中,魚類封存的碳佔16%。如果魚類是如此出色的碳匯,是降低二氧化碳濃度的天然碳庫,那麼保護更多的魚類難道不是應對氣候變化的一個重要的方式嗎?

海洋生物進行呼吸的同時也伴隨著碳循環活動,因為它們會排放出二氧化碳。在較淺的水域,二氧化碳可能會流回大氣中;但在較深的水域,二氧化碳可能會留在那裡,甚至是長期封存。包括磷蝦和中上層魚類在內的許多海洋動物在其覓食的表層水域、休息和躲避捕食者的深層水域之間穿梭,由此產生了一個實實在在的「碳匯」——它們在海洋深處呼吸,並將碳封存在那裡。製圖: James Round  / 中外對話海洋

這個問題是環保組織「我們的魚類」(Our Fish)在3月份舉辦的一次研討會上探討的問題之一。此次研討會匯集了漁業和氣候變化領域的研究人員、倡導人士和歐洲政治家。會議的一部分日程探討了這些研究結果是否可以有助於漁業政策的製定,從而更積極地保護魚類,進而幫助我們應對氣候變化。

當前漁業管理中有若干方面需要進行政策干預。例如,研究人員發表在《自然》雜誌(Nature)上的一項研究表明,底拖網作業所釋放的海底二氧化碳與整個航空業排放的碳一樣多。研究人員說,這可以成為支持建立海洋保護區 (MPA)的另一個原因,目前海洋保護區僅覆蓋了2.7%的海底。海洋保護區還可以增加魚類種群數量,進而封存更多的碳——魚類資源增加的同時也可以提高漁業產量和糧食安全。

另外一項目前正在審稿中的研究表明,大西洋東北部是世界上最大的碳匯之一,但同時也是地球上捕撈強度最高的地區——這凸顯了解決歐洲海域過度捕撈的必要性。

研究人員還指出,漁業補貼給魚類固碳能力帶來了潛在威脅。馬里亞尼的研究表明,從1950年至今,漁業造成的「藍碳」(即儲存在海洋生態系統中的碳)釋放中,43.5%來自沒有補貼就不賺錢的區域。取消補貼可以在不影響糧食安全的情況下保護這些資源。 「如果我們嘗試將這些補貼轉移到更可持續的領域,就能同時發揮限製過度捕撈,促進種群恢復的作用,甚至還有可能促進魚類固碳,」馬里亞尼建議道。

A trawler in Egypt, used to catch small fish species. Research shows that bottom trawling releases as much carbon from the seabed as the entire aviation industry
一艘捕撈小型魚類的拖網漁船行駛在埃及海域。研究顯示,底拖網作業所釋放的海底二氧化碳與整個航空業排放的碳一樣多。圖片來源: Colin Munro / Alamy

這些只是幾個在利用魚類藍碳能力方面具有明顯政策潛力的領域。 「我們希望將魚類固碳這一項生態系統服務拿到桌面上討論,這樣我們在做決策時——無論是政府、個人、非政府組織還是行業——能認識到魚不僅僅是用來吃的,」蘇邁拉表示,他幫助召集了幾位研究人員出席會議。然而,出席會議的政界人士傳達的信息很明確:要推動政策變革和民間社會行動,還需要做更多的研究,更深入地了解魚類對海洋碳彙的貢獻。 「當你有了證據基礎時,就更容易說服利益相關者,」歐盟委員會環境、海洋和漁業專員維爾吉尼尤斯·辛克維丘斯(Virginijus Sinkevičius)在研討會上發言時說。

碳循環的複雜性給研究帶來了不小的挑戰。在不斷變化的海洋環境中,極端天氣、溫度、深度和棲息地等因素都會影響深海碳循環的運作方式。 「這是新的科學。它不像樹木和森林這些人們一直關注、並且已經成為主流的領域,這項研究尚未成為主流,」蘇邁拉表示。

確定不同物種在海洋中的固碳量也同樣重要,這意味著不僅僅要關注大型魚類。 「在我看來,現在對決策者最有用的是獲得不同魚類的特定生物量的碳通量估計值——小型中上層魚類 [生活在公海的上層],大型中上層魚類 [例如金槍魚],遷徙中層魚類 [生活在 200-1000 米深處],」塞巴說。了解所有魚類的藍碳潛力也是馬里亞尼的研究重點。在談到自己將要進行的研究時,他說道:「下一步是根據不同的氣候情景和不同的捕撈強度情景,估計海洋中所有魚類每年的固碳量。」

group of Goldband Fusilier or Pterocaesio Chrysozona, a sea fish with a bright yellow stripe
研究人員表示,確定不同物種在海洋中的固碳量對於充分了解海洋碳循環的運作方式至關重要。圖片來源:Alamy

接下來的幾個月中,一個由大約25名研究人員組成的團隊將在蘇邁拉的帶領下,就這一主題撰寫一系列論文,並將於今年晚些時候發表。蘇邁拉解釋說,最終目標是積累足夠多的研究,讓魚類保護在氣候政策中取得一席之地。

計算出一條魚的真正價值很難——但越來越多的研究表明,長期以來,我們一直忽略了它們存在的一個好處:魚類不僅是氣候變化的受害者,還可能成為對抗氣候變化的強大力量。 「我們需要利用所有可能的辦法減少溫室氣體排放。在這個問題上,科學告訴我們,魚類的體內封存了大氣中的很多二氧化碳。我們需要把這個問題擺到桌面上討論,盡我們所能,減緩氣候變化,」蘇邁拉表示。

翻譯:BAIHUI


本文作者為艾瑪·布萊斯,首發於中外對話海洋,遵照知識共享組織協議轉載


發表迴響

%d 位部落客按了讚: