人類活動對海洋是福是禍?

威爾士大學海洋生態學家艾瑪·約翰斯 Image copyright Getty Images
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2016年6月,猛烈的風暴掀起的8米巨浪襲擊了悉尼海岸,洶湧的潮水最遠衝到了距離海岸線50米之遙的地方。

儘管新南威爾士大學海洋生態學家艾瑪·約翰斯頓(Emma Johnston)早已預知了這次風暴即將襲來的消息,並且深知其巨大破壞力,但是即便如此,風暴給她所住的居民區造成的巨大破壞仍然令她震驚不已:一家衝浪俱樂部的牆壁被衝出一個大洞,海岸線旁一座後院游泳池發生劇烈傾斜,曾經風景旖旎的北部海岸線則千瘡百孔。

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Image caption 在悉尼最近的風暴中,一座游泳池出現坍陷 (圖片來源: Getty Images)

這起自然災害充分體現了我們對海洋愛恨交織的情緒。"我們熱愛海洋。我們在海洋中暢遊、住在海岸線附近、沿著海岸線大興土木- 70%的世界超級大都市都位於海岸線上,我們甚至幻想著能在海底居住,"11月15日,她在BBC未來頻道主辦的改變世界創想峰會悉尼上說。

然而,海洋同時也讓我們感到恐懼。世界上幾乎每一個文化體系都留下了遠古大洪水的神話傳說,人們還拍攝了《海神號遇險記》(Poseidon Adventure)、《未來水世界》(Waterworld)和《泰坦尼克》等很多海難電影。在人類的大部分歷史中,對海洋的恐懼驅使我們不斷試圖控制海洋環境,改變其對我們的影響。我們建設了堤壩、防波堤、挖槽河段等"硬工程"以馴服暴躁不羈的海洋。但是約翰斯頓稱,這些工程最終都將以失敗告終。"海洋最後將會奪回原本屬於它的一切。"

約翰斯頓正在大力提倡發展陸上"綠色工程"(例如,新加坡的"綠色工程"是在都市混凝土叢林中的牆壁和屋頂上種植綠色植物)的海洋版本-"藍色工程"。

藍色工程不僅僅只是狂熱環保分子的夢想,而是一種必需。我們正在越來越多地蠶食海洋環境-中國60%的海岸線已經建設成為都市的一部分,印度尼西亞正在計劃修建巨型防波堤以保護雅加達免遭海浪侵襲,我們的海洋遍布著成千上萬的石油鑽井平台和海上風電機,而更多的建設項目正在進入規劃和建設階段。

然而,這些從海洋奪取土地的行為會對海洋環境和海洋生態系統造成無法修複的破壞。海洋生態系統哺育的魚類和海洋物種提供了動物蛋白質來源的16%。作為海洋生態系統的一部分,海底森林對於海洋世界的重要性就如同亞馬遜叢林對於地球生物圈的重要性。同時,也正是海洋生態系統才使我們的海岸線充滿了如此之多的奧秘和魅力讓我們孜孜以求。

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Image caption 海上天然氣設施會阻擋陽光,在水下形成大部分生物無法生存的陰暗區域 (圖片來源: Getty Images)

"我們正在造成海洋的死亡,"約翰斯頓說。"我們在海洋工程設計中,從未考慮過尊重生態環境的問題。"

例如,矗立在海洋裏的橋墩等結構物會阻擋陽光,抑制海藻生長,讓入侵物種更容易生根繁殖,還會改變海洋捕獵者和獵物之間的互動關係。夜間的明亮燈光會擾亂依靠月光導航的海龜的神經系統。

設計用來減緩水流速度、降低波浪能量的結構物可能會造成設計者未曾預料到的污染物富集問題。許多結構物都做了防污處理以避免滋生海洋無脊椎動物,但是這些殺蟲劑在防止生物滋生的同時也會對海洋環境造成大量其他不良影響。

那麼,我們是否有可能與海洋共存,對海洋環境產生中性甚至良性影響?約翰斯頓對這個問題的答案是肯定的。她說,世界各地的人們正在開始恢復自然棲息地和海灘,並且努力實現構造物與自然的和諧共生,而非矛盾衝突。

為了實現這一目標,就需要在海洋工程的設計階段不僅考慮結構需求,同時也使建築物成為本地海洋生物的棲息地。在悉尼港布朗格魯(Barangaroo)水岸地產項目的開發過程中,就在海岸上設計了一座結構複雜的多層砂岩海堤。防波堤水面以上部分可供人們閒坐休息,水下部分則為海洋生物形成了一個良好的棲息環境,褐藻已經在此生根,使這裏成為一個少見的內港褐藻群落。"海堤為什麼就不能同時成為潛水樂園或者海洋公園呢?"約翰斯頓說。

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Image caption 布朗格魯的砂岩海堤-這裏距離BBC未來頻道主辦的改變世界創想峰會會址很近-就是一個智慧海堤設計的實例。 (圖片來源: Alamy)

作為一種本地出產的天然材料,砂岩已經為悉尼港的海洋生物所熟悉。但是參與"世界海港項目"的科學家們卻更進一步。他們利用3D打印技術製造模擬天然礁石紋理結構的岩板。這樣不僅能為海洋生物提供更理想的棲息地,還可在這些岩板上主動播下本地海草和生物的種子和受精卵以促進這些物種的繁殖,例如能夠吸收污染物、淨化水質的悉尼牡蠣。

全球有12座海港城市已經參與了這一生態岩板實驗,每座海港都用岩板養育當地的獨特海洋生物。約翰斯頓說,看似簡單的岩板實際上有許多研究工作要做:用什麼材料製作?設置多高的密度才能達到最高的生物多樣性?以及需要朝什麼方向布置才能在水溫上升時讓海洋生物免受熱效應的危害。

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Image caption 人們曾經認為向海底丟棄輪胎可以幫助形成珊瑚礁,但是這一實驗卻以失敗告終,還需要另外投入大量資金進行清理 (圖片來源: Wikipedia/Public Domain)

人們曾經向海底傾倒大量廢舊輪胎試圖形成人工珊瑚礁,而在這一實驗失敗後,現在則需要投入百萬美元計的資金將廢輪胎從海底清走並讓海底恢復自然面貌。這一現實反映了我們對海洋環境的了解有多麼淺陋。

"每次潛水過程中,我都會感慨我們對海洋環境的了解有多麼不足。"約翰斯頓說。但是如果保持後退、修複和藍色工程的意識,未來是大有希望的。"我正在期待一個對環境友好的海洋工程新時代的到來。"

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