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海上“绿水青山”如何造

2022-06-09

科学之友 2022年6期
关键词:海草海藻海洋生物

人工造礁为海洋生物盖“房子”

在山东省烟台市长岛县小黑山岛,从2020年开始,1.5立方米的钢筋水泥空方被分批投放到海洋牧场海域里人工造礁,这些钢筋水泥空方被趣称为“海参洋房”,每个市场价格接近2 000元。

“以前,海底的自然礁石被淤泥等覆盖,再加上整体海洋环境不如从前,海洋生物数量越来越少。人工造礁后,各种海洋生物多了,海参、鲍鱼等自然繁殖也有了丰富的饵料。”工作人员介绍道。

人工鱼礁是为了保护和改善水域生态环境、养护增殖水生生物资源而在选定的水域中设置的人工设施。它是我们为海洋生物盖的“房子”,不仅能够保护小动物,还能改善海洋环境,把周围环境变得更漂亮,吸引更多的海洋动物。

根据不同的海底环境,人类设计出各类功能不一的人工鱼礁。人工鱼礁首先在陆地上用钢筋混凝土等材料搭建完成,然后用运输车和船装载到海上的指定位置,再用吊机投放到海里。人工鱼礁慢慢地下沉,在海底着陆后,海洋生物的“房子”就造好了。

目前,大部分的人工鱼礁材料是钢筋混凝土,也有部分是石块、钢材等其他材料。人工鱼礁在海底建造完成后,会发挥三大效应。

流场效应

人工鱼礁凭借其独特的结构,在其周边及内部形成上升流、加速流、滞缓流等流态,从而提高各水层间的垂直交换效率,形成理想的营养盐转运环境,把沉淀在海洋底层的营养物质带到上层,为上层的浮游生物提供重要的营养物质。

生物效应

一方面,很多喜欢附着生活的海洋动物,如藻类、贝类等,会固定在人工鱼礁表面,在这里安家,就像为原本的房子开辟了一个小花园;另一方面,藻类可以通过光合作用,吸收水中的营养物质和二氧化碳,释放氧气,起到净化水质环境的作用。同时,藻类也是许多草食性动物的饵料。

避敌效应

许多鱼类会选择礁体及其附近作为暂时停留或长久栖息的地点,自然而然,礁区就成了鱼群密集区。由于有礁体作为隐蔽庇护场所,幼鱼被其他鱼类捕食的概率降低,从而使幼鱼的存活率大大提高。

“植樹造林”种植海藻或者海草

海洋牧场除了在海里盖“房子”,还会在海里“植树造林”,也就是采取人工方式种植海藻或者海草。

海藻场是在近海浅海区的硬质底上生长的大型海藻与其他海洋生物群落所共同构成的一种近岸海洋生态系统。海藻场可分为自然基质海藻场、人工浮床式海藻场、人工藻礁式海藻场等,可以通过大型海藻自然附着和人工栽植等方式进行建设。根据海洋牧场中海藻场的功能定位及海域环境,筛选适宜的本地物种为目标藻种,如海带、裙带菜、羊栖菜等都是常见的海藻。

海草床则是在近岸浅水区域沙质或泥质海底生长的高等植物海草群落。种植海草一般选取海洋牧场海域本地海草床或周边海草床的海草种类,如鳗草、海菖蒲、贝氏喜盐草等都是常见的海草。

根据海洋环境的不同情况,选择通过植株移植或者种子种植的方式进行种植。有时适合将培育好的海草草块移植到海底,像种树一样种下去;有时适合将海草的种子播种到海底的泥沙中。

搭载高科技科学“放牧”有法宝

海洋牧场除了放鱼苗、建“房子”、“植树造林”外,还搭载了很多前沿的高科技。

海底千里眼——在线观测系统

通过信息系统,我们可对海洋牧场生态环境进行实时在线观测,就像看电视直播一样,实时观看海洋动物的状况。

我们不仅能看到海里的视频信息,还能看海里的天气预报。我们的海底千里眼能够观察到海水的温度、盐度、波浪、溶解氧、叶绿素、酸碱度、浊度等海洋要素,当“天气”不好时,信息系统会做出预警,我们就能提前保护海洋动物了。

海上牧童——音响驯化系统

陆地牧场中我们常能看到牧羊犬放牧牛羊,在海底则有一种高科技系统来充当牧童的角色。

音响驯化系统可以利用鱼类对声音的特殊反应,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,向声源聚集成群。这样分散的个体鱼就可以被诱集成群,而在海洋中放牧的鱼也不会跑出去,就在这片海洋牧场区域生活。

海上龙宫——海洋牧场平台

从远处看,海洋牧场平台就像是海上龙宫。它被设置在海洋牧场区域内,可以提供生产管护、生态监测、安全救助、能源补给和海上看护等服务,同时还能开展海上垂钓、观光等休闲旅游活动,是集多种功能于一体的海洋牧场平台综合体。

海洋科研自主创新能力亟待突破

海洋科技是开发和利用海洋资源的重器。当前,我国已建成国家级海洋牧场示范区110个,未来还会有更多。我们的海洋科研支撑力足够吗?

答案不算乐观。

专家表示,尽管一些新材料、新技术、新工艺、新方法等在海洋牧场建设中得以应用,但随着海洋牧场产业规模日益扩大,现代化海洋牧场构建原理与关键装备设施研发滞后已经成为制约海洋牧场发展和产业升级的瓶颈。

一些核心技术尚未完全突破。如环境多维信息化监控及智能化预警等海洋牧场信息化、智能化装备尚需集中研发,自主创新能力亟待提高。

相关基础研究仍显薄弱。一片海域能否建设海洋牧场,建设何种类型的海洋牧场,适宜增殖的品种有哪些,对该海域自然环境将产生怎样的影响等,需提前做好海底地形测绘、海域资源与环境调查、海域生物承载力评估等各项基础工作。我国在这些方面的研究力度尚不充分。

专家建议,应尽快建立适宜海洋牧场基础研究的组织形式,启动多学科交叉的研究项目布局,聚焦“卡脖子”技术难题和重大科学问题,强化原创驱动力,有效推动地球科学、生命科学、管理科学、信息科学、工程与材料科学等学科领域在海洋牧场研究上的联合攻关,实现新理念、新装备、新技术、新模式的突破,支撑海洋牧场科学有序发展。

现代化海洋牧场建设是一个复杂、长期、造福人类的工程,当下还有一系列重大的技术问题需要努力研究、解决。当我国海洋科技足够自主可控地在蔚蓝大海上开发出一个又一个“蓝色粮仓”时,我们或许就可以像买玉米一样买海鲜,物美而价廉,远离大海的内陆居民也可以每餐来上两条鱼,而且是天然野生鱼。FAD187A1-64C2-4C6C-9184-05C937168CA1

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