浅谈气候变化对渔业和水产养殖的影响
2016年11月4日,全球178个缔约方共同签署了一份气候变化协定——《巴黎协定》,全世界开启了可持续发展的道路,停止了走向气候灾难的脚步。2021年,瑞典皇家科学院将诺贝尔物理学奖同时颁发给美籍日裔科学家90岁的真锅淑郎、德国科学家89岁的克劳斯·哈塞尔曼以及意大利科学家73岁的乔治·帕里西。这三位老先生都是气候变化研究领域的专家,也是诺贝尔物理学奖设立以来首次颁发给气候学家,显示出近年来人们对于气候变化及其风险持续提升的关注度。
全球捕捞业、水产养殖业和与之相关产业维持数亿人的生计,并为沿海地区、淡水流域居民的粮食安全和经济福祉作出重大贡献。在全球范围内,8.5亿人生活在热带海岸生态系统100km之内,并从捕捞业、水产养殖业和旅游业等行业中获得收入;30亿人口的人均动物蛋白质摄入量近20%来源于渔业(见图1),更有4亿人的粮食安全严重依赖鱼类生产。
图1 2015年~2017年鱼类对动物蛋白供应的平均贡献
一、气候变化导致海洋系统出现的变化
气候变化对全球海洋(包括沿海)和淡水系统的关键影响来自两方面。一方面是化学因素,包括盐度、氧气浓度、碳吸收和酸化等;另一方面是物理因素,包括温度、海平面、海洋环流、风暴系统的变化等。图2为海洋食物链对气候变化的预期反应。
图2 海洋食物链对气候变化的预期反应
研究显示,过去30年里,全球海洋上层(水面0~700m处)平均温度明显增加,但区域性差异较大。1901年~2010年,全球海平面平均每年上升1.7mm,西太平洋海平面平均上升速度比全球平均速度快三倍。大部分诸如长期海洋环流趋势、地表风、风暴系统和海浪模式等现象都发生了区域性变化。高纬度和中纬度系统的盐度水平正在下降,低纬度系统的盐度水平正在上升。全球平均地表温度升高,温水氧气含量减少,同时,地表水呈现出全球普遍脱氧的长期发展趋势。海洋中储存的二氧化碳比大气高出50倍以上,全球海洋二氧化碳储存在1994年~2010年有所增加,并导致海洋环境日益酸化,可能会进一步加快全球海平面平均上升速度。
(一)沿海系统和低洼地区
今后全球范围内各类型极端天气事件预计会频繁发生,每年异常炎热天数可能会增加,许多地区的强降水将日益频繁,沿海地区和低洼地区将越来越多地受到诸如洪水威胁、海岸侵蚀与海平面上升引起的咸水入侵等影响,沿海地区海表温度比公海海表温度上升更快、pH值更低,因而其酸化程度高于公海的趋势恐将持续。
(二)内陆水系
在内陆水系,预计今后全球平均降水量存在巨大的区域差异,中东和北非地区、欧洲南部、地中海、中欧、北美中部和南部、中美洲、巴西东北部以及非洲南部的降水量将会减少并且受干旱影响。其他地区,特别是北半球的印度和中亚部分地区降水量预计会增加,并可能在未来面临洪水等灾害。全球气温上升很可能会降低淡水系统的氧含量和分层动态,淡水系统中因二氧化碳浓度升高造成的营养层变化还会产生其他难以预测的后果。
二、气候变化导致海洋和淡水生态系统发生变化
由于海洋表面变暖、缺氧带扩展和pH值降低等因素影响,海洋生物系统可能会产生生物变化、地理变化和物理变化。
目前,全球海洋捕捞总量约为9000万t/年,但是,海洋中大部分生物系统正随气候变化而变化,亚热带环流面积的扩大,使得依赖于高氧生存的物种栖息地减少。专家通过模拟方式预计,与2005年相比,2055年高纬度地区海洋捕捞渔业产量将增加30%~70%,而中纬度和低纬度地区可能因物种地理位置转移或进入更深的水域,整体渔获潜力趋于降低,热带地区的捕捞量甚至会减少40%。例如,预计2010年~2030年,黄条鰤和西班牙鲭鱼等深海鱼种将向东太平洋宽阔水域方向迁移39km~71km。对红海珊瑚群落结构的长期监测显示,珊瑚也正受到热应力和酸化影响,群体规模在减少,但红海北部却有部分珊瑚群落似乎从气候变暖中受益。
AR5报告指出,自1993年以来,低纬度、中纬度海域内,北太平洋的顺时针方向和南太平洋逆时针方向两大环流组成的“亚热带环流系统”的规模扩大了。海水温度的变化导致主要远洋渔业目标鱼类如鲣鱼、黄鳍金枪鱼、大目金枪鱼和南太平洋长鳍金枪鱼等金枪鱼的种群数量产生改变,黄鳍金枪鱼和长鳍金枪鱼产量预计会有所增长,而珊瑚占主导地位的生态系统甚至可能在21世纪中期消失。
受气候和非气候因素的严重影响,淡水生态系统成为地球上最受威胁的生态系统之一。水温升高导致河流鱼类群体物种分布范围发生变化,同时也使鱼类资源补充和生存量减少,诸如虹鳟鱼等冷水鱼物种生存范围缩小。
三、气候变化对水产养殖的影响
全球水产养殖对全球渔业生产和粮食安全的贡献与日俱增。近年来,随着人类对鱼类消费需求的增加,水产养殖业也迅速扩大。要维持目前的人均鱼类消费水平,每年需要通过水产养殖来增加7100万t~1.17亿t水产品。尽管近几年水产养殖增长速度有所减缓,但仍是非洲和拉丁美洲地区发展经济的关键行业。
AR5报告预测,气候变化将以逐渐变暖,海洋酸化,以及极端天气的频率、强度和位置变化等形式对水产养殖系统产生影响。
一是气候逐渐变暖影响水产养殖饲料生产。气候变化影响了用于生产鱼粉和鱼油的一些小型鱼类如鳀鱼的产量,导致鱼粉和鱼油的供应和价格发生波动,进而给水产养殖产量可持续增长带来挑战。二是养殖品种对海洋酸化的耐受性减弱。某些地区的罗非鱼、鲤鱼等水产品养殖业可能会受益于预期的气候变化,但无脊椎动物的捕捞业和水产养殖较易受到海洋酸化的影响,2020年~2060年,全球范围内甲壳类、软体类动物产量预计将大幅下降。三是养殖设施无法适应极端天气的发生频率和强度。如海水愈发频繁的泛滥和淹没可能是沿海低洼地区养殖设施面临的难题之一。四是海水养殖品种的患病率会增加。如随着海洋表面温度的持续升高,野生和养殖鲑鳟鱼种群的一些地方性疾病可能会变得更加普遍,与外来病原体相关的威胁也可能会增大。
AR5报告还明确表示,对于不同地点的养殖场地和目标物种,海水酸化对水产养殖场盈利能力产生的影响不同。根据各国资源对其经济的贡献判断,水产养殖系统脆弱程度各有不同。AR5预测受影响较为严重的国家有中国、孟加拉国、柬埔寨、哥伦比亚等国家。
四、气候变化对亚洲渔业的影响
亚洲是渔业捕捞产量和水产养殖产量都在世界上占主导地位的大陆,2008年,亚洲国家在西太平洋和印度洋的捕捞量占全球海洋捕获量一半以上,而湄公河下游流域支撑着世界上最大的淡水捕捞渔业。早在2010年就有人预测亚洲海洋捕捞渔业资源的再分配问题,亚洲高纬度地区的渔业资源将大量增加,但对于地处热带地区的东南亚国家而言,印度尼西亚、柬埔寨和越南的海洋渔业将严重受气候影响,这主要因为其海域内珊瑚礁十分脆弱及受海洋酸化影响较深,特别是印度尼西亚,渔业资源将大幅度减少。
气候变暖将使珊瑚的栖息地向北方扩展,但是酸化问题却又限制了它们向北扩展,按照目前海洋表面温度上升和海洋酸化趋势,预计到21世纪中叶,珊瑚为主导的珊瑚礁将大量减少,并对依赖它们开展生计的数百万人造成间接影响。酸化也会钙化藻类、软体动物和棘齿动物幼虫以及其它一些海洋生物,并产生负面影响,而其对非钙化物种的影响目前尚不清楚。
全球超过90%的人口面临着极端天气事件,与其他大陆相比,亚洲的人口最多,面临与气候相关的风险因素也最多,如来自亚洲热带气旋的威胁。气旋加剧与海平面上升结合,提高了海浪的破坏性,可能会进一步增加海岸带出现洪水的几率,并加剧珊瑚礁和红树林的损失。洪水和造成的相关人力、物质损失将主要集中在印度、孟加拉国和中国。亚洲的绝大部分地区,未来面对海平面上升的几率预计将超过近几十年来的几率。
五、如何应对气候变化对渔业和水产养殖业的影响
面对气候变化的影响,需要遵循生态系统的规律,最大限度提高生态系统恢复力,并使其具有适应性和灵活性,以便对气候引起的变化做出快速反应。为此,AR5报告提出了渔业和水产养殖业的适应性选择策略。
(一)加强信息收集和研究
加强信息收集能力,增强对渔业和水产养殖系统及社会生态系统的社会、经济、治理影响与脆弱性的了解;查找搜集更多资料,制定渔业和水产养殖业适应性方案,以及优先考虑和资助方案,助力渔业、水产养殖业和依赖渔业生存的区域做出适应性选择;完善协同联作机制,在跨部门、跨区域背景下进行合作研究和有效性记录;对一些预计会出现捕捞渔业下降或越来越不适合养殖水生物种生存的地区,要研究当地百姓替代生计的策略;深入探究加工环节,研究水产品加工工艺流程,提高水产品附加值,提高渔业区域生计能力。
(二)推动海洋保护区建设
海洋保护区是海洋事业的重要组成部分,具有维护和提高水生生物系统恢复能力的巨大潜力,但由于起步较晚、基础薄弱,长期以来的发展建设受到一定制约。准确评估海洋保护区周边的环境和影响,推动海洋保护区建设,重点提高“复原力”。增加不同营养群中的物种多样性,针对不同国家地区的市场和人民治理政策,应用不同类别的多种激励措施。实现海洋保护区有效治理,以应对环境多变性,确保生物多样性和自然资源得到切实保护,使其免遭退化和破坏。
(三)推广有弹性的渔业发展模式
根据气候变化,及时、合理调整海水、咸水、淡水的渔业发展模式将是满足未来日益增长的水产品需求的一项关键性战略。
美国环保协会提出五个具体路径,以期综合制定策略,推广适应气候变化的、有弹性的渔业发展模式和实践措施,帮助世界各地沿海地区应对气候变化带来的社会、经济和环境等方面的挑战。一是尽快落实科学的渔业管理制度和治理机制;二是预测未来海洋状况的变化,合理规划鱼类种群地理分布;三是加强国际合作,建立共享的国际渔业管理制度;四是改善海洋生态系统状况,确保海洋生态系统能够助力渔业从气候变化带来的冲击或干扰中得到恢复;五是坚持公平公正的决策原则,减少因气候变化导致社会经济群体间不平等现象加剧。通过适应性和前瞻性的管理方式,加强海洋生态系统应对当前和未来气候变化的能力,并通过预测未来海洋环境、渔业生产力和鱼类分布变化,努力确保鱼类种群和以渔为生的区域在应对气候变化影响时更具韧性。
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