海洋可持續(xù)發(fā)展：紅色藥丸還是藍(lán)色藥丸？

作為一個(gè)群體，漁民對(duì)于與魚(yú)類(lèi)有關(guān)的任何事情的觀察能力都非常差，這些事情在他們的日常行為過(guò)程中并不一定可見(jiàn)。

——托馬斯·亨利·赫胥黎，《皇家漁業(yè)委員會(huì)報(bào)告》，1863年

海鷗尾隨一艘藍(lán)色拖網(wǎng)漁船

1949年，美國(guó)博物學(xué)家?jiàn)W爾多·利奧波德寫(xiě)了一本《沙郡年鑒》，這是第一本注意到并討論保護(hù)自然環(huán)境必要性的書(shū)。除此之外，利奧波德寫(xiě)道：

……我眼睜睜看著一個(gè)又一個(gè)州消滅了狼群。我看到了許多新的無(wú)狼山的面貌，看到朝南的山坡上布滿了迷宮般的新鹿道。我見(jiàn)過(guò)每一棵可食用的灌木和幼苗都被吃掉，這些樹(shù)木先是沒(méi)有一絲生氣，然后死亡。我見(jiàn)過(guò)每一棵可食用的樹(shù)，落葉至馬鞍的高度。這樣的一座山看起來(lái)好像有人給了上帝一把新的修枝剪，禁止他做任何其他的行為。最后，鹿群饑腸轆轆，大量死亡，骨頭白化或者在樹(shù)下腐爛。

這是第一次有人質(zhì)疑關(guān)于捕食者滅絕的自然資源管理實(shí)踐方案。直到不久前，人們還普遍認(rèn)為，動(dòng)物被視為有害于農(nóng)業(yè)或總體上有害于人類(lèi)利益的“害蟲(chóng)”， 因?yàn)樗鼈兣c獵人爭(zhēng)奪獵物或與農(nóng)場(chǎng)主爭(zhēng)奪農(nóng)產(chǎn)品。當(dāng)時(shí)，消滅這些人類(lèi)敵人是司空見(jiàn)慣的事，有時(shí)地方或國(guó)家政府會(huì)提供明確的財(cái)政支持。因此，在狼居住的地區(qū)消滅狼被認(rèn)為是毋庸置疑的，只要看到它們就殺死它們。不僅狼被認(rèn)為是有害生物，這個(gè)理論也包括殺死所有大型食肉動(dòng)物，包括熊、野貓、猛禽等。害蟲(chóng)的概念有時(shí)也會(huì)延伸到人類(lèi)身上，直到19世紀(jì)中葉，在北美的一些地區(qū)，每殺死一個(gè)美洲土著人，都會(huì)得到賞金。不幸的是，這肯定不是特例，這種做法在歷史上很常見(jiàn)，在一些地方仍在繼續(xù)。在海洋中，鯨目類(lèi)動(dòng)物通常被視為害蟲(chóng)，因?yàn)樗鼈兣c漁民爭(zhēng)奪魚(yú)類(lèi)資源。直到今天，許多漁民看到一只擱淺的海豚時(shí)仍然歡欣鼓舞。

這一觀點(diǎn)的問(wèn)題在于，捕食者的消失擾亂了整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，利奧波德以鹿為例指出了這一點(diǎn)。同樣的問(wèn)題也存在于海洋動(dòng)物身上：為捕捉更多鯡魚(yú)而捕殺海豚的想法不僅徒勞，而且適得其反。但獵人和漁民似乎都沒(méi)有意識(shí)到捕食者穩(wěn)定了營(yíng)養(yǎng)鏈，捕食者是人類(lèi)的朋友而不是競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。在海洋中，還有一個(gè)額外的因素，那就是鯨魚(yú)和海豚不僅能調(diào)節(jié)較低的營(yíng)養(yǎng)級(jí)水平，而且它們還能通過(guò)糞便使海洋肥沃。這增加了浮游植物的數(shù)量，進(jìn)而對(duì)所有種群都有積極影響。

不幸的是，正如你所想象的，在這個(gè)專(zhuān)注于最大化產(chǎn)量和增長(zhǎng)的世界中，很難理解這些概念。我們對(duì)目前關(guān)于如何管理海洋資源的一些想法也存在同樣的問(wèn)題。我們描述的“最大可持續(xù)產(chǎn)量（MSY）”的概念不僅因?yàn)闈O業(yè)的抵制而難以應(yīng)用，而且它本身可能存在缺陷。生物學(xué)家常說(shuō)，在一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中，“你不能只做一件事”，這意味著你不能認(rèn)為一個(gè)物種是孤立的，當(dāng)你影響一個(gè)種群時(shí)，結(jié)果是對(duì)所有其他種群都有影響，包括所有營(yíng)養(yǎng)級(jí)。但這正是MSY概念所做的，它利用一個(gè)模型計(jì)算允許的魚(yú)類(lèi)配額，該模型就像被隔絕在海洋中即將被開(kāi)發(fā)的股票。

但是，如果我們用一種更廣義的方式，將MSY的概念應(yīng)用于整個(gè)生物圈，而不是單個(gè)物種，也許MSY的概念可以被拯救。通過(guò)這種方式，我們將所有的營(yíng)養(yǎng)相互作用組合在一起，使用基本的物理考慮來(lái)計(jì)算海洋能給我們什么，我們能從中得到什么。那么，整個(gè)海洋的MSY是多少？

為了回答這個(gè)問(wèn)題，讓我們從定量評(píng)估地球上存在和產(chǎn)生的生物量開(kāi)始。數(shù)據(jù)可以在藝農(nóng)、巴昂等人最近的一項(xiàng)工作中找到。在圖中，我們展示了各種生物的質(zhì)量是如何分布的。從這張圖中，我們可以計(jì)算出地球上的總生物量大約相當(dāng)于5500吉噸的碳（圖6.12）。

圖6.12，基于生物量的全球生物分布。數(shù)據(jù)來(lái)自巴昂等人，2018

到目前為止，植物是地球上最常見(jiàn)的生物，因?yàn)樗鼈兪恰白责B(yǎng)生物”，即第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)，收集陽(yáng)光并利用陽(yáng)光將水和二氧化碳固定，形成構(gòu)成生物生命基礎(chǔ)的分子。之后的營(yíng)養(yǎng)級(jí)由異養(yǎng)生物組成，形式為單細(xì)胞生物、細(xì)菌及其他生物，它們是最簡(jiǎn)單和最常見(jiàn)的生物。由于這一級(jí)別的生物依靠植物獲取能量，因此它們的總質(zhì)量較小是有道理的。以動(dòng)物形式存在的多細(xì)胞生物在營(yíng)養(yǎng)級(jí)水平上有了進(jìn)一步的提高，它們只占總數(shù)的一小部分是合乎邏輯的。

現(xiàn)在讓我們從圖表中刪除植物和單細(xì)胞動(dòng)物，并僅查看動(dòng)物的分布，數(shù)據(jù)同樣來(lái)自這篇文章（圖6.13）。

圖6.13，動(dòng)物生物量的分布。巴昂等人2018年的數(shù)據(jù)

在這里，我們看到節(jié)肢動(dòng)物是迄今為止陸地和海洋上最大的動(dòng)物群。請(qǐng)注意魚(yú)類(lèi)生物量巨大，數(shù)量令人難以置信地遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于陸地上的野生動(dòng)物。軟體動(dòng)物和各種各樣的昆蟲(chóng)緊隨其后。還要注意的是，刺胞動(dòng)物的數(shù)量也很多，包括海蜇門(mén)。當(dāng)你看到它們?cè)谒乩镉斡緯r(shí)，它們看起來(lái)很輕，甚至是空靈的生物。然而，海洋中有如此多的刺胞動(dòng)物，它們的總生物量幾乎是人類(lèi)的兩倍。就其總生物量而言，牲畜也是一個(gè)令人印象深刻的類(lèi)別。在哺乳動(dòng)物中，人類(lèi)是一種異?，F(xiàn)象，其總數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于陸地上所有野生動(dòng)物、哺乳動(dòng)物和鳥(niǎo)類(lèi)的總和，這些生物數(shù)量已經(jīng)減少，僅占總量的一小部分。難怪今天幾乎沒(méi)有人靠打獵為生。

但這些數(shù)據(jù)并沒(méi)有告訴我們太多陸地和海洋之間生物的分布情況。為此，我們需要另一組數(shù)據(jù)，同樣來(lái)自巴昂等人的文章（圖6.14）。

圖6.14，巴昂等人2018年給出的海洋、陸地和地下系統(tǒng)的生物量分布

我們發(fā)現(xiàn)陸地生物量是目前為止最豐富的，其次是我們通?？床坏降牡厍虻摹吧畈繀^(qū)域”，主要由細(xì)菌和古菌的單細(xì)胞生物組成。令人驚訝的是，海洋生物量?jī)H占陸地生物量的1%左右。也有其它數(shù)據(jù)給出的海洋生物量的比例稍大，但不超過(guò)2%，不平衡仍然存在。因此，如果地球上的總生物量相當(dāng)于550吉噸的碳，那么海洋中的生物量為5～10吉噸。

為什么大海幾乎是空的？主要原因與植物的結(jié)構(gòu)有關(guān)。在陸地上，植物是由根、干、枝、葉等組成的復(fù)雜機(jī)器。它們的大部分物質(zhì)在生物學(xué)上是不活躍的，主要是代謝死亡的木材。但是木材有著各種必要的用途：它管理著從土壤到葉子中活躍細(xì)胞的養(yǎng)分流動(dòng)，并為植物提供支撐和機(jī)械阻力。相反，在海洋中，光合植物大多是單細(xì)胞生物，它們是所謂的綠藻或藍(lán)藻。這些小細(xì)胞不需要?jiǎng)傂越Y(jié)構(gòu)；它們直接從水中獲得所需的營(yíng)養(yǎng)，并進(jìn)行光合作用。所以，它們的總生物量不如陸地上的植物多。

因此，海洋植物每單位生物量的代謝速率要比陸地植物大得多，這僅僅是因?yàn)楹Ｑ笾参锊槐爻惺軜?shù)干和根系的巨大負(fù)擔(dān)，實(shí)驗(yàn)測(cè)量證實(shí)了這種情況?！皟舫跫?jí)生產(chǎn)力（NPP）”測(cè)量光合作用固定的碳量，通過(guò)減去植物呼吸損失的二氧化碳量進(jìn)行校正。它以每年千兆噸碳為單位。對(duì)這個(gè)參數(shù)有各種各樣的估計(jì)，但是，一般來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)表明陸地和海洋生產(chǎn)力的NPP大致相同，兩者的碳排放量都在每年50吉噸左右。這是一個(gè)令人驚訝的結(jié)果。陸地和海洋中光合作用的分子機(jī)制是相同的，但海洋覆蓋了地球更大的面積，約占總面積的70%。那么，為什么海洋生產(chǎn)力不比陸地生產(chǎn)力大呢？同樣，這是有原因的，它與限制陸地和海洋生物量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的可得性有關(guān)。

要理解這一點(diǎn)，我們可以從整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)利用太陽(yáng)光作為能源來(lái)創(chuàng)造生物這一事實(shí)出發(fā)。但是，要?jiǎng)?chuàng)造任何東西，你都需要材料，在生物學(xué)中，它們被稱(chēng)為“營(yíng)養(yǎng)元素”。生命使用的4種主要營(yíng)養(yǎng)元素是碳、氫、氮和氧。然后，還有“大量元素”：鈣、鈉、氯、硫、磷、鉀、鎂等。最后，某些特定的代謝機(jī)制還需要更多的元素。生命只有在能找到營(yíng)養(yǎng)的地方才能存在。不僅如此，生命需要能夠以非常有效的方式回收這些元素，否則它要么耗盡營(yíng)養(yǎng)，要么在自己的排泄物中窒息，要么兩者同時(shí)發(fā)生。

讓我們從4種基本元素的可用性開(kāi)始：碳、氮、氧和氫。氧和氮以分子形式存在于大氣中。碳和氫也以二氧化碳和水的形式存在。在陸地上，陸地植物的葉子直接從大氣中吸收二氧化碳。陸地植物也可以用葉子吸收水分，但通常更喜歡由根部吸收液態(tài)水。陸地上的生物依靠雨水獲取水分，在某些情況下，復(fù)雜的水蒸氣輸送機(jī)制將水從海洋輸送到大陸內(nèi)部。這主要是森林產(chǎn)生的“生物泵”效應(yīng)。

在海洋中，4個(gè)基本要素的情況相似。當(dāng)然，海洋植物在供水方面沒(méi)有問(wèn)題，而其他主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，氮?dú)?、氧氣和二氧化碳，以溶解在海水中的氣體的形式存在。但是，海洋中這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的供應(yīng)不如陸地上豐富，因?yàn)樗鼈冊(cè)诤Ｋ械臐舛鹊陀诖髿庵械臐舛龋⑶译S著深度的增加而下降。伴隨著水對(duì)陽(yáng)光的吸收，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也逐漸減少，其結(jié)果是通常只有在離水面不超過(guò)幾十米的水層內(nèi)，才會(huì)出現(xiàn)光合生物。這一區(qū)域被稱(chēng)為“透光層”或“真光層”。在真光層之下，海洋是黑暗的，含氧量非常少，這種情況被稱(chēng)為“缺氧”。當(dāng)然，光合生物不能在黑暗中生存，但一些魚(yú)類(lèi)可以通過(guò)降低代謝率在氧氣很少或沒(méi)有氧氣的情況下在深海生存，其他生物則定期進(jìn)行垂直遷移以便呼吸。海洋哺乳動(dòng)物也會(huì)這樣做，周期性地到達(dá)水面，為其代謝系統(tǒng)補(bǔ)充氧氣。

總的來(lái)說(shuō)，這4種基本元素不斷的從生物圈交換到大氣，然后再交換回來(lái)。通常情況下，生活在陸地或海洋中的生物不存在稀缺或再循環(huán)的問(wèn)題。當(dāng)我們觀察磷、硫、鈣及其他大量元素時(shí)，情況要復(fù)雜得多。這些元素通常不具有氣體形式。它們僅以溶解在水中的可利用離子的形式存在。這對(duì)于陸上植物來(lái)說(shuō)是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。雨水基本上是蒸餾水，它不含大量的礦物質(zhì)，那么這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)從哪里來(lái)呢？陸地生物圈通過(guò)使用各種戰(zhàn)略解決了這一問(wèn)題，主要的一種是腐殖質(zhì)，這是植物根系生長(zhǎng)的肥沃土壤的名稱(chēng)。這是一個(gè)真正的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，不斷收集和回收死去的動(dòng)物和植物，使它們所含的礦物質(zhì)可用于植物的根部。

但是，無(wú)論腐殖質(zhì)的效率有多高，它都無(wú)法以100%的效率回收礦物質(zhì)。一小部分必然會(huì)被雨水沖走，并被河流徑流帶入海洋。補(bǔ)充這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的主要來(lái)源是河流從山脈的侵蝕中收集的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的周期性流出。你還記得埃及是如何被稱(chēng)為“尼羅河的禮物”的嗎？這是因?yàn)橹芷谛缘哪崃_河洪水補(bǔ)充了農(nóng)業(yè)從土地上帶走的養(yǎng)分。火山也能以風(fēng)攜帶的小顆粒的形式傳播營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，熔巖流冷卻到室溫后，其肥沃程度是出了名的。風(fēng)還可以從沙漠中收集小沙粒，并將它們帶到很遠(yuǎn)的地方。亞馬遜河流域的森林似乎不斷的以來(lái)自撒哈拉沙漠的灰塵的形式獲得所需礦物質(zhì)的補(bǔ)給。植物的另一種可能性是從動(dòng)物糞便或動(dòng)物尸體中獲取礦物質(zhì)。由于動(dòng)物是可移動(dòng)的，它們可能在某處進(jìn)食，在某處排泄或死亡，通過(guò)這種方式將礦物質(zhì)從一個(gè)地方運(yùn)送到另一個(gè)地方。目前，人類(lèi)已經(jīng)開(kāi)始用天然肥料和人工肥料來(lái)補(bǔ)充他們種植植物的養(yǎng)分。

在海上，情況就不同了。在陸地上，礦物集中在巖石中，限制機(jī)制是將它們轉(zhuǎn)化為離子的過(guò)程，這些離子可以溶解在水中，然后被生命吸收，這是一個(gè)耗能巨大的過(guò)程。在海洋中，礦物質(zhì)已經(jīng)溶解在水中，但往往均勻地分散在體積巨大的海水中。如果海洋是靜止的，礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的濃度將是均勻的，不足以維持生命所需。但事實(shí)并非如此，海洋中存在著營(yíng)養(yǎng)豐富的區(qū)域，它們支持著豐富的生命。這些區(qū)域主要是河流徑流將礦物帶入海洋的結(jié)果。不太重要但不可忽視的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源是火山。熱液噴口是海底的裂縫釋放出富含從下面巖石中浸出的礦物質(zhì)的熱水，它們也是海洋生物礦物質(zhì)的重要來(lái)源。風(fēng)攜帶的灰塵也能使海洋肥沃，就像在陸地上一樣，動(dòng)物的排泄物是植物礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的重要來(lái)源。尤其是鯨魚(yú)的排泄物是海洋肥沃的一個(gè)重要因素——至少在過(guò)去兩個(gè)世紀(jì)大規(guī)模滅絕之前是如此。

如果不添加某種礦物質(zhì)，這些營(yíng)養(yǎng)鹽本身不足以支持豐富的海洋生物。問(wèn)題是，如前所述，海洋中的生命往往集中在水面以下幾十米的真光層。但沒(méi)有一種機(jī)制可以在該地區(qū)富集礦物質(zhì)，也沒(méi)有一種類(lèi)似于陸地腐殖質(zhì)層的機(jī)制可以從死去的生物中回收和重新分配礦物質(zhì)。

當(dāng)海洋動(dòng)物死亡時(shí)，因?yàn)樯锝M織密度比水大，它所含的礦物質(zhì)會(huì)隨著尸體而下沉。你有沒(méi)有注意到當(dāng)你在游泳池里仰面漂浮時(shí)會(huì)發(fā)生什么？讓你漂浮的是你肺部的空氣，而你的腿和手臂往往會(huì)下沉。水生動(dòng)物和人類(lèi)之所以能保持漂浮，僅僅是因?yàn)樗鼈円恢痹谟斡?，或者因?yàn)樗鼈冊(cè)谏眢w的某些部位持有空氣。魚(yú)有魚(yú)鰾，而哺乳動(dòng)物可以使用它們的肺。相反，死去的生物不呼吸，更不用說(shuō)會(huì)游泳了，因此容易下沉。但是，在分解過(guò)程中，氣體可能積聚在尸體內(nèi)部，并產(chǎn)生足夠的浮力使其漂浮，或者在某些情況下，導(dǎo)致尸體沉入海底后重新浮出水面。有一個(gè)傳說(shuō)，如果你是一個(gè)職業(yè)殺手，你應(yīng)該在送受害者被魚(yú)吃掉之前，用刀割開(kāi)他的內(nèi)臟。這樣，氣體就不會(huì)積聚在尸體的腹部，也不會(huì)浮出水面來(lái)暴露罪行。本書(shū)作者沒(méi)有雇傭刺客的經(jīng)驗(yàn)，他們只是報(bào)道了這個(gè)傳說(shuō)。但從生物物理學(xué)的角度來(lái)看，這是完全有道理的。

無(wú)論任何情況，死去的海洋動(dòng)物的命運(yùn)總是一樣的。它們可能會(huì)漂浮一段時(shí)間，但最終會(huì)沉入海底。在那里，尸體將被各種專(zhuān)門(mén)在深海作業(yè)的清道夫逐漸分解。但是，如果營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)留在深海，它們就不能再用于真光層。幸運(yùn)的是，水流至少可以從海底補(bǔ)充部分營(yíng)養(yǎng)鹽。這是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，要理解它，我們需要探查海底（圖6.15）。

圖6.15，海底區(qū)域。深度是沉積營(yíng)養(yǎng)鹽回補(bǔ)的基本參數(shù)

離海岸最近的區(qū)域被稱(chēng)為大陸架，從地質(zhì)學(xué)上講，它是所屬大陸的一部分，唯一的區(qū)別是它在水下。它的深度隨著距離海岸的距離而緩慢增加，直到我們到達(dá)形成大陸板塊邊界的大陸斜坡。在大陸斜坡的底部，有大陸隆起，一個(gè)由從斜坡上落下的堆積沉積物組成的水下小山。在更遠(yuǎn)的地方，海底通常被稱(chēng)為“深海平原”，其起始深度約為3000至6000米。

在大陸架上，洋流和風(fēng)在較低的深度攪動(dòng)海水，使底層的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)能夠正常地返回到表層。對(duì)于沉沒(méi)在深海平原上的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)說(shuō)，這種情況不可能發(fā)生。但是，即使在這種情況下，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也可以通過(guò)一種稱(chēng)為“上升流”的現(xiàn)象得到回補(bǔ)，即當(dāng)深海洋流與大陸邊緣相遇時(shí)會(huì)上升。我們?cè)谶@本書(shū)中已經(jīng)提到，這種現(xiàn)象如何在秘魯漁場(chǎng)發(fā)揮根本作用，其產(chǎn)量很大程度受到厄爾尼諾和拉尼娜現(xiàn)象的影響。兩者都是季節(jié)性氣象條件，它們不能影響深海洋流。但它們確實(shí)會(huì)影響海洋的最表層，并阻止?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)到達(dá)表層。

最后，由于洋流上升或河流徑流，只有在海岸附近的海水中才能獲得高濃度的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。遠(yuǎn)離海岸，礦物質(zhì)的濃度變得越來(lái)越低，因此，公海的生物量貧乏。它們通常被定義為“海洋沙漠”，盡管它們并非完全沒(méi)有生命?，F(xiàn)在我們可以理解為什么海洋的生產(chǎn)力并不高于陸地的生產(chǎn)力。這是因?yàn)榇蟛糠趾Ｑ蠖际巧衬?/p>

在這一點(diǎn)上，我們可以從人類(lèi)對(duì)這些問(wèn)題的興趣出發(fā)來(lái)研究這些結(jié)果：就人類(lèi)的食物而言，我們可以從海洋以及陸地得到什么？?jī)舫跫?jí)生產(chǎn)力NPP是本次評(píng)估的關(guān)鍵參數(shù)。它測(cè)量了一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)生物量更新的速度。總體而言，克勞斯曼和合著者估計(jì)，總NPP的人力占用（HANPP）約占總產(chǎn)量的25%。但是，同樣的，比較海洋和陸地的數(shù)據(jù)，會(huì)產(chǎn)生令人驚訝的結(jié)果。根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧食與農(nóng)業(yè)組織（FAO）的數(shù)據(jù)，人類(lèi)食物中99.7%以上的卡路里來(lái)自陸地環(huán)境，來(lái)自海洋和其他水生生態(tài)系統(tǒng)的熱量不足0.3%。根據(jù)FAO的數(shù)據(jù)可知，世界糧食產(chǎn)量在2017年左右已經(jīng)達(dá)到了22億噸。魚(yú)類(lèi)產(chǎn)量（包括甲殼動(dòng)物、軟體動(dòng)物和其他水生動(dòng)物）僅為每年8000萬(wàn)噸。但如果我們考慮到未報(bào)告和非法捕撈的產(chǎn)量，其產(chǎn)量肯定會(huì)更大。因此，谷物的產(chǎn)量大約是魚(yú)類(lèi)產(chǎn)量的30倍。最后，我們可以計(jì)算出，人類(lèi)對(duì)海洋資源的占有量約為海洋凈生產(chǎn)力的0.1%，甚至可能更少。與陸地25%的比值相比，價(jià)值非常小。

那么，這么小的占有率怎么會(huì)讓人類(lèi)耗用這么多的魚(yú)類(lèi)資源呢？這個(gè)“空?！钡墓适虏豢鋸垎?？唉，不是。海洋的高NPP都是浮游植物極高代謝率的結(jié)果。但人類(lèi)不捕撈浮游植物，他們捕撈較高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物，如甲殼動(dòng)物和魚(yú)類(lèi)。在這里，我們面臨一種被稱(chēng)為“反向營(yíng)養(yǎng)鏈”的現(xiàn)象。在陸地上，植物生物量大約是動(dòng)物生物量的1000倍，這是營(yíng)養(yǎng)鏈正常運(yùn)作的一部分。在海洋中，情況正好相反：動(dòng)物的生物量幾乎是植物（浮游植物）生物量的30倍，這也是因?yàn)楹Ｑ笞责B(yǎng)生物的代謝率極高，使動(dòng)物能夠積累生物量。因此，就總生物量而言，人類(lèi)正在開(kāi)發(fā)一種豐富的資源；這就是為什么捕魚(yú)對(duì)漁民來(lái)說(shuō)可能是一項(xiàng)非常有益的活動(dòng)，有時(shí)甚至近乎奇跡。但這一巨大的豐度最終證明是虛幻的，由于魚(yú)類(lèi)繁殖緩慢，因此人類(lèi)很容易耗盡魚(yú)類(lèi)資源。正如保利和克里斯滕森在1995年所報(bào)告的那樣，據(jù)估計(jì)，漁業(yè)的占有率約為8%，在某些情況下甚至更高。如今，占有率肯定更高，難怪如此多的魚(yú)類(lèi)資源被耗盡和破壞。

這一評(píng)估證實(shí)了本書(shū)的基本論點(diǎn)：我們從海洋中捕撈的魚(yú)類(lèi)數(shù)量超過(guò)了海洋生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力所能生產(chǎn)的數(shù)量。這是值得注意的，因?yàn)槿祟?lèi)不是水猿，他們?cè)诤Ｑ笾械拇嬖诒仍陉懙厣细鼮橛邢?。世界上注?cè)船舶不超過(guò)25萬(wàn)艘，即使考慮到未注冊(cè)的船舶，在任何時(shí)候，海上人數(shù)也不可能超過(guò)200萬(wàn)-300萬(wàn)。這一小部分人已經(jīng)足夠清空海洋中的大部分從鯨魚(yú)到金槍魚(yú)和鮭魚(yú)的大型生物。但這并不令人驚訝，在過(guò)去數(shù)萬(wàn)年中，可能同樣少數(shù)的人類(lèi)足以消滅大部分陸地巨型動(dòng)物群。人類(lèi)捕獵，無(wú)論是針對(duì)鯨魚(yú)還是猛犸，都是非常有效的，具有極大的破壞性。

也許，管理漁業(yè)的人從未計(jì)算過(guò)浮游植物的代謝率，我們可能認(rèn)為他們甚至不知道NPP是什么。但他們明白，從鮭魚(yú)到金槍魚(yú)等傳統(tǒng)的高價(jià)值魚(yú)類(lèi)的產(chǎn)量正在下降。因此，他們捕撈越來(lái)越低營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物，即人類(lèi)通常不喜歡吃但可用于水產(chǎn)養(yǎng)殖飼料的較小魚(yú)類(lèi)。這是一個(gè)可行的策略，至少在一段時(shí)間內(nèi)是可行的：低營(yíng)養(yǎng)級(jí)的生物量比高營(yíng)養(yǎng)級(jí)更豐富，逐底競(jìng)爭(zhēng)的目標(biāo)變?yōu)榱藷o(wú)脊椎動(dòng)物、螃蟹、龍蝦等。

但即使是生物量大的小型魚(yú)類(lèi)也在迅速枯竭，如果我們繼續(xù)朝這個(gè)方向發(fā)展，我們可以直接瞄準(zhǔn)浮游植物？這是“藍(lán)色增長(zhǎng)”理念的一部分，人們相信它將開(kāi)發(fā)出巨大的生物量資源。畢竟，如果鯨魚(yú)可以主要依靠浮游植物生存，為什么我們?nèi)祟?lèi)不能這樣做呢？

理論上可以這么做，前景看起來(lái)很光明。這并不是因?yàn)楦∮紊锏纳锪咳绱酥?，而是正如我們所看到的那樣，海洋浮游植物的初?jí)產(chǎn)量是巨大的，能夠迅速回補(bǔ)漁民或其他捕食者移走的數(shù)量。當(dāng)然，盡管人們大肆宣傳藍(lán)色增長(zhǎng)，但浮游生物主要被視作水產(chǎn)養(yǎng)殖的飼料，并沒(méi)有人愿意吃它。但即使這樣，未來(lái)也可能發(fā)生變化，饑餓使人們?cè)敢獬匀魏螙|西。你還記得查爾頓·赫斯頓出演的電影《2022：幸存者》（1973）中的“綠色食品”嗎？它應(yīng)該是用人肉制品供人食用的。當(dāng)然，這是科幻小說(shuō)，但如今人們對(duì)食物的看法迅速變化，我們已經(jīng)提到了該行業(yè)是如何致力于開(kāi)發(fā)菜譜，使浮游生物適合人類(lèi)食用的。如果我們能說(shuō)服人們吃浮游生物，可能是油炸的、搗碎的、烤的，或者其他，理論上，我們就有可能找到一種新的食物來(lái)源來(lái)滿足不斷增長(zhǎng)的人口的需求。

美好的理論往往在與丑陋的現(xiàn)實(shí)發(fā)生沖突時(shí)崩潰。當(dāng)人們開(kāi)始開(kāi)發(fā)自然資源時(shí)，自然資源似乎總是很豐富的，但事實(shí)證明并非如此。過(guò)度開(kāi)發(fā)總是潛伏在幕后：任何東西都可能被過(guò)度開(kāi)發(fā)，從古至今，一直如此。捕撈浮游植物是一個(gè)特別危險(xiǎn)的想法：它涉及開(kāi)發(fā)相對(duì)少量的資源。它之所以看起來(lái)如此豐富，是因?yàn)樗姆敝乘俣葮O快，但在任何時(shí)刻都不會(huì)超過(guò)幾十億噸，而預(yù)計(jì)的人類(lèi)消耗量就是這個(gè)數(shù)量級(jí)。和漁民一樣犯下過(guò)度開(kāi)發(fā)資源這個(gè)錯(cuò)誤的后果，就是生物量的崩潰。如果最低營(yíng)養(yǎng)級(jí)的庫(kù)存崩潰，一切都會(huì)崩潰。但是，破壞浮游植物種群意味著破壞整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)，這是一個(gè)很好的例子，如果有的話，就是所謂的“焦土”軍事戰(zhàn)略。人類(lèi)已經(jīng)在短短幾個(gè)世紀(jì)的艱苦戰(zhàn)斗中贏得了與鯨魚(yú)的戰(zhàn)爭(zhēng)。如果人類(lèi)發(fā)動(dòng)一場(chǎng)針對(duì)浮游生物的戰(zhàn)爭(zhēng)，需要多長(zhǎng)時(shí)間才能消滅這個(gè)新的敵人？也許只需幾十年？

這種可怕的情景是一種與古代狩獵和采集模式相同的結(jié)果。獵人們發(fā)現(xiàn)了什么就抓住什么。漁民也是這樣做的，正如我們?cè)诒緯?shū)前面幾章中已經(jīng)看到的那樣，這一戰(zhàn)略幾乎促成了過(guò)度開(kāi)發(fā)和資源破壞，無(wú)論是哪種類(lèi)型的資源。在資源被破壞之前，難道我們不能改用原則上能夠與資源承載力保持更好平衡的海洋戰(zhàn)略嗎？

更好地控制海洋開(kāi)發(fā)的一個(gè)步驟將是從狩獵和采集轉(zhuǎn)變?yōu)樾竽翗I(yè)。這意味著漁民在捕魚(yú)之前就成了魚(yú)的主人，因?yàn)樵试S他們捕撈的魚(yú)群被限制在封閉空間或特定區(qū)域。我們已經(jīng)看到了現(xiàn)代水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)是如何做到這一點(diǎn)的，在封閉的水箱或封閉的水體中養(yǎng)魚(yú)。但是，就目前情況而言，水產(chǎn)養(yǎng)殖與畜牧業(yè)是一個(gè)差強(qiáng)人意的等價(jià)物。問(wèn)題是，大多數(shù)魚(yú)類(lèi)都是食肉動(dòng)物，而那些在陸地上作為牲畜飼養(yǎng)的動(dòng)物通常是草食動(dòng)物。因此，養(yǎng)殖的魚(yú)類(lèi)主要以野生魚(yú)類(lèi)為食，其結(jié)果是水產(chǎn)養(yǎng)殖成為推動(dòng)漁業(yè)過(guò)度開(kāi)發(fā)海洋資源的又一個(gè)因素。未來(lái)可能會(huì)創(chuàng)造出以草為食的魚(yú)類(lèi)品種，但這只會(huì)將水產(chǎn)養(yǎng)殖變成陸上農(nóng)業(yè)的附屬品，幾乎不會(huì)改變海洋資源管理的問(wèn)題。

還有另一種可能性：像管理農(nóng)業(yè)一樣管理海洋。也就是說(shuō)，控制資源增長(zhǎng)的幾乎所有階段。在某種程度上，這已經(jīng)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中實(shí)現(xiàn)了，在水產(chǎn)養(yǎng)殖中，當(dāng)幼魚(yú)被引入池中時(shí)，“播種”一詞被用來(lái)比喻養(yǎng)殖實(shí)踐。在更大的范圍內(nèi)，是蘇聯(lián)時(shí)期里海魚(yú)子醬生產(chǎn)的管理方式，當(dāng)時(shí)政府資助了繁殖設(shè)施，將幼小的鱘魚(yú)放歸大海。這是一個(gè)昂貴的過(guò)程，對(duì)于魚(yú)子醬這樣的高價(jià)值產(chǎn)品以及水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的大多數(shù)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)都是可能的。這是否能在更大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)仍有爭(zhēng)議。

那么，為什么不給海洋施肥呢？在農(nóng)業(yè)中，礦物肥料是常用的，海洋中也可以使用礦物肥料，特別是在礦物離子濃度不足的地區(qū)。但必須小心謹(jǐn)慎，過(guò)量的肥料會(huì)導(dǎo)致大片海域的富營(yíng)養(yǎng)化，造成缺氧和動(dòng)物死亡。這是一種典型的淺?，F(xiàn)象。例如，亞得里亞海在20世紀(jì)70年代受到含磷洗滌劑排放的影響。你可以說(shuō)它正在被施肥，但從礦物流入中受益最多的生物是藻類(lèi)。結(jié)果就是所謂的富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象，伴隨著氧氣的消耗，幾乎殺死了所有的魚(yú)，并將大部分亞得里亞海變成了臭水坑。

但海洋的施肥可能有大規(guī)模應(yīng)用的前景。早在20世紀(jì)90年代，人們就注意到，在地質(zhì)時(shí)期，大氣中的二氧化碳濃度與大陸上存在的沙漠區(qū)域之間存在著反比關(guān)系。這似乎是因果關(guān)系的驚人串聯(lián)。當(dāng)陸地上有大片沙漠時(shí)，風(fēng)蝕會(huì)產(chǎn)生沉積在海洋上的灰塵，使浮游生物肥沃，從而降低二氧化碳濃度，進(jìn)而導(dǎo)致氣溫降低、干旱和大氣中的灰塵增多，甚至形成冰河時(shí)代。這是陸地生態(tài)系統(tǒng)難以置信的復(fù)雜性的一部分。

一旦發(fā)現(xiàn)了利用沙漠中的灰塵給海洋施肥的機(jī)制，就有了這樣一種想法，即可以通過(guò)在海洋中營(yíng)養(yǎng)貧乏的地區(qū)撒肥料（主要是硫酸鐵）來(lái)人工復(fù)刻。最初的想法與其說(shuō)是為了幫助魚(yú)類(lèi)種群再生或擴(kuò)大規(guī)模，不如說(shuō)是為了促進(jìn)浮游植物的生長(zhǎng)，從而吸收空氣中的二氧化碳，對(duì)抗化石燃料燃燒的影響，緩解全球變暖。據(jù)報(bào)道，其中一位支持者約翰·馬丁曾說(shuō)過(guò)，“給我半輛裝滿硫酸鐵的油輪，我會(huì)帶你到下一個(gè)冰河世紀(jì)”。從那時(shí)起，這一想法就成了一些實(shí)際實(shí)驗(yàn)的主題，并作為一種不計(jì)后果的“地球工程”形式出現(xiàn)在媒體上，旨在與行星生態(tài)系統(tǒng)玩危險(xiǎn)的游戲。

馬丁在評(píng)估他的想法的后果時(shí)可能有些樂(lè)觀。施肥對(duì)抗全球變暖的前景仍在評(píng)估和討論中，哈里森的一篇論文估計(jì)，海洋的大量營(yíng)養(yǎng)施肥最多可以減少目前人類(lèi)碳年排放量的10%～20%。這在對(duì)抗全球變暖的努力中只會(huì)產(chǎn)生微不足道的影響。除了氣候影響外，迄今為止進(jìn)行的小規(guī)模實(shí)驗(yàn)表明，礦物施肥確實(shí)會(huì)導(dǎo)致海洋中的浮游植物大量繁殖。這可能是一種修復(fù)因過(guò)度捕撈而嚴(yán)重枯竭的魚(yú)類(lèi)資源的方法，盡管這一可能性仍有很大的探索余地。

為海洋施肥仍然是一個(gè)根深蒂固的理念，即管理地球資源意味著最大限度地提高人類(lèi)消費(fèi)的產(chǎn)量。這應(yīng)該是可行的，不會(huì)破壞一切，盡管這一點(diǎn)經(jīng)常被遺忘。然而，從迄今為止報(bào)告的數(shù)據(jù)來(lái)看，從理論上講，我們可以將海洋資源的開(kāi)發(fā)推向比目前更高的水平。畢竟，這是“藍(lán)色加速”概念背后的基本理念，這是“藍(lán)色經(jīng)濟(jì)”理念最樂(lè)觀的版本。但事實(shí)上，某些事情理論上是可能的，但實(shí)際上不可取。

俄羅斯研究人員戈?duì)柺部品蚝婉R卡里耶娃在對(duì)生物圈的研究中提出了一個(gè)非常普遍的觀點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的復(fù)雜性不是隨機(jī)的，而是一個(gè)重要特征，它使生物圈能夠比人類(lèi)創(chuàng)造的系統(tǒng)更好地適應(yīng)變化，并且創(chuàng)傷更小。根據(jù)他們的說(shuō)法，如果我們不想破壞整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定，人類(lèi)對(duì)生物圈凈產(chǎn)量的占有率不應(yīng)超過(guò)1%，但我們?cè)陉懙睾秃Ｑ笊隙歼h(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了這一比例。到目前為止，我們還沒(méi)有看到巨大的災(zāi)難，僅僅因?yàn)樯鷳B(tài)系統(tǒng)的崩潰需要時(shí)間，但風(fēng)險(xiǎn)在于，它最終會(huì)崩潰。

電影《黑客帝國(guó)》劇照

也許我們?nèi)匀惶幱谝环N可以選擇的狀態(tài)：紅色藥丸還是藍(lán)色藥丸。1999年第一部《黑客帝國(guó)》電影對(duì)這一選擇的標(biāo)志性描述中指出，紅色藥丸意味著令人不快的真相，而藍(lán)色藥丸代表著保持無(wú)知。就海洋而言，選擇無(wú)知意味著繼續(xù)只受經(jīng)濟(jì)便利的引導(dǎo)。它意味著，當(dāng)它在那里的時(shí)候抓住那里的東西。這意味著繼續(xù)從一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)下降到另一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，直到到達(dá)底部，以這種方式，破壞了維系整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)。如果我們?cè)敢?，我們可以把蔚藍(lán)富饒的大海變成一個(gè)臭烘烘的棕色水坑。這就是我們想要做的嗎？也許不是，但這正是無(wú)知的藥丸帶給我們的。

相反，另一種藥丸意味著知識(shí)。這意味著評(píng)估海洋及其生物的本質(zhì)，而不僅僅是作為人類(lèi)成長(zhǎng)的資源。這意味著讓海洋保持和平，讓它們從過(guò)去幾個(gè)世紀(jì)人類(lèi)對(duì)它們?cè)斐傻钠茐闹谢謴?fù)過(guò)來(lái)。這意味著看到海洋恢復(fù)到它們?cè)?jīng)擁有的豐富生命力?？赡軉幔咳祟?lèi)似乎不太可能放棄無(wú)知藥丸而選擇知識(shí)藥丸。但目前還沒(méi)有決定。未來(lái)將是我們想要的樣子。

本文摘自《空海：藍(lán)色經(jīng)濟(jì)的未來(lái)》一書(shū)。

《空海：藍(lán)色經(jīng)濟(jì)的未來(lái)》，【意】拉里亞·佩里西、烏戈·巴迪/著 劉紀(jì)化、王文濤、鄭強(qiáng)/譯，湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2022年7月版