幽灵捕捞的现状分析与国内外研究进展

王 磊，王鲁民，刘永利，黄洪亮，余雯雯*，王 越，舒爱艳

(1.中国水产科学研究院东海水产研究所，农业农村部远洋与极地渔业创新重点实验室,上海 200090; 2.上海海洋大学海洋科学学院, 上海 201306)

在海洋捕捞过程中，废弃、丢失和丢弃的渔具统称为废弃渔具( Abandoned, Lost or Otherwise Discarded Fishing Gear, ALDFG)。废弃渔具不仅会造成严重的海洋环境污染问题，还会像幽灵一样长期在海洋中飘荡，导致一些鱼类或其他海洋生物被网具缠绕而死[1-2]，对渔业资源造成持续危害，这种现象称之为幽灵捕捞[1-3]。幽灵捕捞概念的首次提出是在20世纪70年代中期，并在20世纪80年代后期逐渐受到重视。此外，幽灵捕捞也是公海禁用大型流刺网的原因之一。1995年联合国粮食及农业组织(Food and Agriculture Organization of the United Nations，FAO)的调查报告显示，幽灵捕捞已对捕捞渔业造成严重的负面影响[4]。很多渔具都可以形成幽灵捕捞，并导致生物体因捕获而死亡，其中以陷阱类渔具最为常见。在过去几十年中，由于不可降解合成材料的广泛使用，幽灵渔具的数量显著增加，幽灵渔具可以在海洋中存在数天到数年[5]。幽灵渔具对生长周期长且缓慢、性成熟晚和生命力低的海洋巨型动物的影响尤为严重，其中包括海鸟、海龟、海洋哺乳动物、鲨鱼等。

在日本北部的太平洋沿岸，ALDFG占所有海洋垃圾的9%～44%[6-7]。20世纪80年代，FAO认为ALDFG已成为一个全球性问题，并于1995年特别要求各国“尽量减少渔具造成的幽灵捕捞效应的损失”。2009年，FAO表示 ALDFG造成的影响和危害程度在过去50年中显著增加。ALDFG在从浅海(小于1 m)到深海(大于900 m)的环境中，都会形成幽灵捕捞，通常大多数集中于海岸线附近，但某些海洋环流也可以使ALDFG汇集并造成幽灵捕捞，如太平洋环流等[8]。

本文梳理了容易造成幽灵捕捞的渔具种类，概括其造成幽灵捕捞的原因，总结目前世界上对幽灵捕捞的预防措施，并基于幽灵捕捞形成原因提出研究与管理建议，以期为幽灵捕捞的预防与管理提供参考。

1 造成幽灵捕捞的原因

随着捕捞努力量的持续增长，幽灵捕捞造成的影响也在不断扩大。在20世纪70年代和80年代，渔具材料从生物降解相对较快的天然材料，如木材和棉花等，转变为难以降解的合成纤维材料[9]。合成纤维材料的使用延长了ALDFG在海洋中的存在时间，产生持续的不利影响。同时，捕捞渔业在20世纪70年代也进入快速发展期，导致更多合成纤维材料的渔具投入使用，使ALDFG的产生和积聚速度急剧加快。

ALDFG产生的原因主要有[10]：(1)环境因素，如恶劣天气，风暴、飓风、旋风，波浪作用和水流，海底沉积物等；(2)网具与其他渔具、船体或海底的缠绕；(3)网具破损，割裂或老化；(4)非法捕捞作业人员的故意毁坏、抛弃渔具等。

幽灵捕捞的形成原因也因所处海洋区域和渔场不同而不同。在美国沿海区域，大约9%的陷阱类渔具是因故意丢弃而造成幽灵捕捞[11]。在土耳其海域，与其他渔具的缠绕是形成幽灵捕捞的主要原因，同时也是造成该区单船虾拖网产量下降的主要原因[12-13]。在中国，恶劣天气或强海流会导致一些渔具被动丢失，同时，在恶劣天气中捕捞作业，如果回收渔具过于危险，渔民也会主动放弃回收渔具，大部分丢失和放弃回收的渔具在海洋中会形成幽灵捕捞。

2 幽灵捕捞的研究进展

对幽灵捕捞的首次研究是在20世纪60年代[14]。为了分析幽灵捕捞的研究现状，本文以Web of Science 核心合集 (1985—2019)数据库为检索源，通过文献检索国内外学者在国外期刊的发文量，检索条件：主题=“ghost fishing”或者“derelict fishing gear”或者“ALDFG fishery”或者“DFG fishery”，共检索出431条国内外关于此领域的研究文献。分析可见，自2000年以来，关于幽灵捕捞的科学研究显著增加，大多数发表在美国、加拿大和澳大利亚等国家的渔业研究杂志(见图1)。

目前关于该方面的研究主要有幽灵捕捞渔具的产生原因及危害，虽然研究成果逐步增多，但由于废弃渔具很难监测和回收，因此研究的论证存在较大难度，包括现有ALDFG的监测及模拟，估算ALDFG于海洋中存在时间的变化规律等，都还停留在理论阶段。结合现有国内外针对幽灵捕捞的研究情况，将幽灵捕捞渔具分为4种类型：陷阱类、刺网类、拖网类和其他ALDFG。

图1 幽灵捕捞国际文献进展情况Fig.1 Progress of international literature on ghost fishing

2.1 陷阱类

在世界各地海洋渔业中，陷阱类渔具是捕捉螃蟹、龙虾、章鱼、海螺等的常用渔具。陷阱渔具通过放置诱饵，可以吸引目标和非目标生物进入渔具内部，一旦进入，这些海洋生物就成为一种新的诱饵。此外，也有一些海洋生物会进入这些陷阱渔具内寻求庇护。当这些陷阱类渔具被丢弃，在陷阱渔具内部的海洋生物由于饥饿、捕食等原因死亡时，就可以称之为幽灵捕捞现象。陷阱类渔具的结构一直备受争议，随着合成纤维耐用网衣材料及刚性框架结构的应用，陷阱类渔具在变为幽灵渔具后的危害变得更显著。

在加拿大圣劳伦斯湾的雪蟹(Chionoecetesopilio)陷阱渔业中，早期冰盖运动是陷阱渔具损失的主要原因；每个渔民每年平均约损失24个陷阱，导致渔业23年内估计损失19 000个陷阱[15]。利用ALDFG模拟，估算有94.6%的雪蟹受到幽灵捕捞，质量可高达48.2 t[16]。AL-MASROORI等[17]进行了一项实地研究，以量化阿曼苏丹国(Sultanate of Oman)5个传统渔场的陷阱类渔具的幽灵捕捞量。在2000年11月下旬至2001年7月中旬期间，放置了25个陷阱，深度介于16～36 m之间。每个陷阱每天产生的幽灵捕捞量估计为1.34 kg，并随着时间的推移而减少。以一个指数模型来估计陷阱幽灵捕捞量，预测 3个月和6个月的每个陷阱幽灵捕捞量分别为67.27 kg和78.36 kg。陷阱类渔具在海洋环境中不会迅速降解，ARTHUR等[11]研究了幽灵捕捞对环境影响的长期性，评估了陷阱类渔具的幽灵捕捞效应存续时间，美国维京群岛为0.3年，阿拉斯加为6年以上，其他大部分渔场平均在1到2 年之间。其中一些陷阱在研究结束后的几年内仍然在幽灵捕捞，这表明对于幽灵捕捞持续时间的估计是比较保守的。HAVENS等[18]调查了被遗弃的蓝蟹(Callinectessapidus)陷阱，结果表明陷阱损失率估计为30%，不同使用年限的陷阱之间的捕获率没有差异。实验期间遗弃陷阱持续捕获生物至少1年，并且表明即使网具材料正在腐烂(或已经腐烂)也仍然可以产生幽灵捕捞。

为了评估幽灵捕捞在各种规模的陷阱渔具中的影响，需要知道各种变量，包括单位捕捞努力量渔获量CPUE (catch per unit effort)、渔获物的死亡率、废弃陷阱渔具的数量以及鱼类捕获的时间长度。另外还有一些其他信息，例如目标渔获与兼捕渔获的数量、ALDFG幽灵捕捞效率以及渔民陷阱的年损失率等。如果将每天每个陷阱捕获的动物数量作为标准，CPUE范围为0.04～0.5，死亡率为2%～90%，那么陷阱渔具幽灵捕捞的时间可以从几天到几年不等。陷阱的年损失率在不同的渔业和渔场中也有很大差异，从7%到50%不等。虽然陷阱渔具的数量未知，但约41%至66%的陷阱类ALDFG可造成幽灵捕捞(表1)[19]。

表1 废弃渔具的影响评估Tab.1 Summary of estimated impact of ALDFG

2.2 刺网类

刺网是一种广泛用于海洋、河口和淡水水域的被动式渔具，通过带有浮标的浮子纲与带有沉子的底纲，在水中形成垂直网墙，目标或非目标生物(通常是鱼类，还有无脊椎动物)穿过网衣时就会被勾刺或缠绕在网中[20]。刺网很容易缠绕于人工鱼礁或天然礁体上，在很长一段时间内持续产生幽灵捕捞效应。1992年，联合国暂停了公海大型(长度大于2.5 km)流刺网渔业(联合国第46/215号决议)，但小型的流刺网、定置刺网和其他类型的刺网仍在全球范围内继续使用。DAGTEKIN等[21]统计分析了土耳其黑海沿岸使用的刺网总数量和丢失数量，在2015年2月至2016年12月期间，对15个省的158个渔港进行了实地调研并通过计算得到，整个黑海中丢失的刺网总量为每年投入总量的1.52%。

刺网渔具在废弃后会持续捕获目标和非目标生物，如鱼类、无脊椎动物、海洋鸟类和哺乳动物等[22-24]。TSCHERNIJ 和LARSSON[25]通过实验来研究刺网丢失后的捕获效率，于1998年9月和1999年5月，在波罗的海南部的汉霍湾刺网渔场布置了24顶刺网，试验调查时间为27个月，渔获物主要包括鳕鱼和比目鱼。前3个月，发现“丢失”网的相对捕获效率迅速下降80%，此后稳定在初始水平的5%～6%。在27个月之后，刺网还会继续捕获鱼类；同时，试验也发现，长时间曝露光照下的刺网捕获生物的个体有变小的趋势。HUMBORSTAD等[26]于2000年7月和2001年6月在挪威中部海岸的格陵兰大比目鱼渔业研究中研究了丢失刺网的渔获量，发现刺网的幽灵捕捞效应随着浸泡时间逐渐降低，45天后其捕获能力约为渔业生产刺网捕获率的20%～30%，但会持续产生幽灵捕捞作用。

2.3 拖网类

拖网是通过一艘或多艘船带动，在海底或靠近海底(深层或底层拖网)或在中间水层中(中层或中上层拖网)拖曳的渔具[27]。拖网的高价值会让渔民努力找回丢失的渔具，但仍然会有很多拖网丢失，并沉积在海滩和珊瑚礁上[28]。在夏威夷，从1998年到2002年的与渔业有关的海洋垃圾调查显示，海洋废弃物主要由拖网或围网组成(83.6%)，其余为刺网。拖网渔具成为幽灵渔具后捕捞鱼类的概率较低，其中原因之一就是拖网使用了多股合成纤维网线，它具有比刺网单丝更大的直径，可见度高，容易被鱼类感知。但废弃拖网一旦成为幽灵捕捞渔具，可持续捕捞58天到20多年的时间，且造成鱼类的死亡率往往非常高，为73%～100%(见表1)。这些幽灵渔具没有特定的捕获目标，硬骨鱼、鳐鱼、甲壳类动物和鱿鱼都会被捕获[29]。

2.4 其他ALDFG

废弃延绳钓也是一种ALDFG，但它的幽灵捕捞作用相比网具和陷阱要低，因为只有被钓钩捕获的生物才会死亡，而钓钩一般一次只捕获一个生物，但废弃的延绳钓比刺网和陷阱渔具更容易导致海洋生物的缠绕和栖息地的破坏[5,8]。BATTISTI等[30]首次报道了关于地中海沉积的渔线和鱼钩的数据，在1.5 hm2的采样面积上，共收集了637.62 g(42.5 mg·m-2)的钓鱼线。其他如人为抛弃的金属框架、绳索、电缆等渔业废弃物，都有可能对海洋生物进行幽灵捕捞及对海底环境造成损害。

3 幽灵捕捞的预防与应对措施

3.1 ALDFG的预防措施

3.1.1 渔具标记与捕捞管理

幽灵捕捞的预防是为了尽可能地避免对海洋生物的损害，减少渔业经济损失。有些相对简单的途径可以采用，例如使用便于回收并可及时有效处理的渔具和装备；配置渔具回收船，用以回收废弃渔具[8]。渔具上进行权属标记可以明确渔具的所有权并有助于避免丢失，标记应该标在渔具本身以及所属配件的表面(例如标记于蟹笼和浮标)[31]。利用GPS、海底测绘技术、无人机等可以帮助寻找丢失渔具，并识别海底可能导致渔具丢失的障碍物[32-34]。目前大型渔具也可以配装信号发射装置进行卫星跟踪，但这种技术在渔业作业中成本过高。适当应用上述技术方案都有可能减少渔具在海上的丢失。在许多国家和地区，明确规划设定航道及捕捞区域可有助于减少螺旋桨毁坏渔具。在一些地区(如美国蒙大拿州等)，禁止在航行区域放置渔具[35]。另外，对渔民进行相关幽灵捕捞与环境资源保护的培训教育，也可以增强渔民对重要物种的保护意识，降低幽灵捕捞对生态环境的影响。

3.1.2 新型生态型渔具的使用

生态型渔具的研制与使用也可以大大降低幽灵捕捞的影响，特别是减少ALDFG持续捕鱼的能力。如美国的BROADHURST 和MILLAR[36]研究了陷阱渔具安装降解逃逸装置对于渔获物捕获效率、损害和死亡率的效用，与传统的陷阱渔具相比，具有逃逸装置的陷阱渔具幽灵捕捞造成的损失有一定程度的降低。

采用可生物降解材料制备的网具、陷阱或笼壶等(或网具部分)可以减少幽灵捕捞，可生物降解渔具或绳索可以在使用一定时间后因降解失去捕鱼功能[37-39]。石建高[40-41]项目组采用特种技术对淀粉基生物降解材料进行了化学接枝及物理改性，开发出高强高韧且具有良好适配性的可降解纤维绳网新材料。KIM等[42]采用82%的聚丁二酸丁二酯和18%的聚丁烯二烯二聚丁二烯共混制备了一种可生物降解的刺网。与常规尼龙单丝相比，相同直径的可生物降解单丝表现出更高的断裂强度和伸长率。在可生物降解和常规尼龙网之间的捕捞效果比对分析显示，黄花鱼的捕获率相似。海洋生物在海水中浸泡24个月后，可生物降解的单丝开始降解。GRIMALDO等[43]在商业捕捞条件下测试由可生物降解树脂聚丁二酸丁二酸酯—己二酸—对苯二甲酸酯(PBSAT)制成的刺网，比较它们的捕捞性能与传统尼龙(PA)网的捕捞性能。与尼龙相比，生物可降解的材料蠕变性更差，但可生物降解的刺网具有减少幽灵捕捞和白色污染的巨大潜力。此外，美国华盛顿州的珍宝蟹(Calappaphilargius)捕捞陷阱使用可降解的棉绳，在布置后平均126天降解，而使用不可降解的合成纤维绳索的陷阱渔具则会延续捕捞超过 2年[44-45]。此外，如果采用较小直径的绳索可能会进一步减少陷阱渔具幽灵捕捞的时间。一些渔具在绳索解体后由于其构造及海洋污染等影响，仍然存在幽灵捕捞作用。目前，虽然国外已经有将可生物降解材料应用在笼壶和流刺网等渔具上，但捕捞效率仍然不够理想，而渔获量下降等原因使渔民难以接受降解材料渔具。

3.2 ALDFG的应对措施

为了控制幽灵捕捞，除了施行一定的预防措施外，如何应对产生的ALDFG也至关重要，即渔具的清除与回收。渔具清理回收首先需要进行调查，以确定问题的严重程度以及重点清理工作的方向。简单的方法可以通过直接观察，也可以使用侧扫声纳技术来查找海底丢失的渔具。由于渔具形状的特点，陷阱类渔具在侧扫声纳上相对容易识别。在意大利North Adriatic outcrops的 ALDFG清除工作中，首先采集ALDFG和周围生态系统的基本信息，例如渔具类型、大小、位置、缠绕程度和代表性物种信息，然后由专业的潜水员下水检查ALDFG，小型ALDFG或其部件很容易被移除，必要时也可使用升降气球，在移除它们之后，还要检查是否存在缠结/夹带的海洋生物[29]。由于潜水限制，清理和回收工作的范围有限，刺网的回收水域一般操作深度不超过30 m。

许多政府(国家或地区)提供资金或成立渔具清理项目，如美国加州的渔具回收项目和废弃蟹笼清理项目、澳大利亚幽灵渔具回收项目等，这些项目在不到10年内收集了超过10 000套幽灵网具[46]。海洋中的废弃渔具可能来源于全球各沿海国家，但清理往往成为某个国家或地区的问题[47]。由于成本高昂，并且能够开展的范围有限，幽灵渔具的清理和回收项目的实施程度有限。废弃渔具清理项目的成本效益分析表明清理项目收益是可观的[28]，在美国华盛顿州的普吉特海湾，回收废弃刺网的价格为1 358美元，而在该类网的整个生命周期中，通过幽灵捕捞太平洋螃蟹而造成的损失达到19 656美元(1:14.5的成本效益比)[48]。

4 展望和讨论

幽灵捕捞问题是世界性问题，然而对ALDFG的数量、幽灵渔具种类的比例、捕获率和死亡率等数据，世界上许多地区都没有开展过详细的调查与统计，因此无法进行幽灵捕捞的影响估量。我国也尚未开展此项调查工作，建议围绕不同区域开展调查研究，收集幽灵捕捞的重点数据，例如调查目标物种和受关注的当地物种，以及这些物种可能受到幽灵捕捞的影响程度并进行量化分析。

要减少幽灵捕捞，相关部门应从根源上防范和减少幽灵捕捞对海洋的影响，加强对渔具生产、使用和回收环节的监管。同时，先进的渔具标记技术也是渔业管理中不可或缺的一个环节。物理标签、化学标识、彩色编码、射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)、无线电信标以及卫星浮标等，是目前可使用的部分标记方法。标记渔具能够确定其所有者，鼓励对渔具进行负责任的管理。

在生态渔具方面，设计可避免幽灵捕捞的新型生态型渔具，在渔民接受度和选择物种的释放率之间进行权衡。对目标渔获和兼捕渔获等海洋生物进入渔具后的存活时间开展研究，使生态渔具在生物存活时限内得到降解以释放生物，降低幽灵捕捞的影响。通过与渔民合作，将改进后的新型生态型渔具交给渔民试用，从而发现问题并逐渐优化，直到渔民接受并使用生态型渔具。

此外，还应进一步研究如何降低渔具损失率和幽灵捕捞率，加强渔具回收及清理工作。可以通过增加捕捞渔具的抗风浪性来降低渔具的损失率；通过集成远程感知可以帮助在多个尺度上识别水下的ALDFG或海上漂流的渔具碎片[49-50]；多学科交叉研究利用海洋环流和潮流等理论模拟ALDFG易于集聚的场所。ALDFG的监测和模拟对确定ALDFG的减少和测定渔具幽灵捕捞的时间长度具有重要意义。

国内关于渔具幽灵捕捞的问题已逐步获得政府及研究机构的关注，但相关研究尚在起步阶段。目前，我国正在开展渔具标识、渔具的准入管理和渔具的标准体系研究等工作，这也是我国ALDFG管理和预防工作的先决基础，建议后续加强渔具规范管理，监督执行力度，同时，在渔具回收与清理方面，研究制定关于补贴渔民回收废弃渔具的相关政策，鼓励渔民回收废弃渔具并投入资金支持关于生态渔具的研究和生产应用，从根源上减少ALDFG的产生[40]。随着管理的加强和新型渔具的研究，幽灵捕捞的影响必定会逐步减少，这也是海洋环境和渔业资源保护以及捕捞产业发展的一个重要研究方向。