保护地球,他们“碳”出一条路!

栏目:成人教育  时间:2023-04-26
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  今天(4月22日)是世界地球日,在杭州千岛湖,上海海洋大学博士后张真起了个大早。按照往日的惯例,他依然是到湖边走走,看看水面,眺望群山。3月初起,从学校到千岛湖,这次他已在这里“驻扎”了44天。取水采样、走访企业、整理数据、建立模型……每一天都充满了忙碌。

  今年,上海海洋大学科研团队与千岛湖的渊源已有63年。在学校的科研支持下,千岛湖每年产鱼量基本在800万斤左右,这些鱼以鲢和鳙为主,也有青草鲤鲫。根据初步研究,千岛湖每捕出鱼1千克,可减少水体中的氮20.0~29.8克,磷1.46~1.70克和碳118.6~121.5克,因此,千岛湖每年可以实现固碳量达474.4~486.0吨,折合成二氧化碳当量1756.3~1799.2吨,碳汇效应十分显著。

  

  2022年8月,刘其根等人实地调研千岛湖渔业发展面临的问题并交换意见

  “保水渔业”:好水养好鱼 好鱼能固碳

  张真自2015年9月入读上海海洋大学水产与生命学院刘其根教授的硕士研究生起,就与千岛湖结下不解之缘,此后的硕士和博士阶段也都在千岛湖做研究,博士后阶段加入到上海海洋大学海洋生态与环境学院高郭平教授团队。目前,他的主要工作是研究鲢鳙在千岛湖所带来的碳汇效应。2022年,千岛湖鲢鳙产量已达1000万斤。

  

  张真博士后正在对调研数据进行整理分析

  1961年下半年,上海海洋大学陆桂教授带领专业教师在刚蓄水的新安江水库(即千岛湖)开展渔业资源与捕捞调查。虽然那时还没有“碳汇”这个词,但专家们已经发现鲢鳙与藻类之间有非常密切的联系,鲢、鳙鱼种每生长1公斤需要摄食水体中的浮游生物40公斤。

  “地表径流带入的大量氮磷等无机物和各种有机物,后者经微生物分解又还原为无机物,再被藻类等吸收利用,鱼类通过摄食各种动植物将氮、磷等营养盐类富集到体内,最后经捕捞带离水体,从而起到水库水质的改善作用,和实现水库生态渔业的碳汇作用。”上海海洋大学水产与生命学院刘其根介绍。

  经过60余年的摸索,上海海洋大学的专家们提出了著名的“保水渔业”理论:“在水体点污染达到有效治理、面源污染得到有效控制、加强渔业资源保护的前提下,通过鲢鳙鱼的合理放养,可以有效提高水体的生物自净能力,最终让经济效益与环境保护得到协调和统一。”

  科学的鱼类增殖放流,由鲢、鳙吸收和转化水体中氮、磷等营养物质,达到碳汇的功能既发展渔业产业,又保护了水域生态环境。去年7月,2022年7月5日,上海海洋大学与浙江省淳安县人民政府签订战略合作框架协议。双方将在前期60余年深厚合作基础上全面深化战略合作,构建深度融合的产学研创新合作模式,协力推动共建科教平台、科学研究合作、联合培养人才、深化合作交流等方面进行了研讨与交流。

  

  在千岛湖东南湖区开展调查

  

  在千岛湖上游的西北湖区对污染物输入调查采样

  根据协议,双方将合作推进省部级科研平台分中心落地千岛湖,以千岛湖为核心与FAO、NACA等国际组织开展合作交流,重点在千岛湖休闲渔业规划与管理、渔业资源评估、鱼类资源区系组成及可持续利用、保水渔业发展、数字渔场建设、渔业资源增殖放流技术及放流效果评估、外来鱼类入侵调查、风险评估和港口技术研究、鱼类多样性调查、水文及水动力学研究等方面开展联合科技攻关,探讨和策划联合申报科研项目,同时开展人才联合培养,管理人员继续教育等工作,沟通促进千岛湖渔业及水生态资源可持续发展。

  “碳”寻厚壳贻贝的秘密

  地球日这天,在上海海洋大学的中葡海洋生物科学国际联合实验室,师生们正在热烈地研究海洋环境变化对厚壳贻贝附着机理的影响。近年来,由海洋与气候变化交互作用引发的极端天气事件和海洋灾害日益加剧,在贝类动物身上也可见一斑。

  据联合实验室杨金龙教授介绍,在厚壳贻贝等海水贝类养殖过程中,通过摄食、钙化、呼吸、排粪等生理活动影响着碳的生物地球化学过程,可以吸收或使用水体中的二氧化碳,并将其固定、储存下来,也像藻类一样,通过捕捞和收获这些水产品,将这些碳移出水体。

  

  杨金龙团队在台州大陈岛开展贻贝碳汇调查

  目前,联合实验室正在研究浙江台州大陈岛海域养殖区厚壳贻贝碳汇潜力评估,初步评估每年可以多增加碳汇上百吨以上。

  2020年,杨金龙领衔的“厚壳贻贝种苗繁育与生态养殖关键技术”成果获得了上海科技进步二等奖。

  通过十余年的时间,杨金龙领衔团队重点解决了贻贝种苗繁育与生态养殖的几个问题,在厚壳贻贝幼虫规模化繁育技术上实现了突破,在厚壳贻贝稚贝二次附着关键技术上进行了攻克,并创建了厚壳贻贝生态养殖技术,相关成果在浙江、江苏、山东等地进行了应用,促进了贻贝养殖业的绿色健康发展。

  近日,上海海洋大学林军教授团队也传来了好消息,他们基于长期观测构建了用于测算浮筏式贝类养殖容量的物理-生态耦合数值模型,破解了贻贝长不肥大的动力学成因,为养殖户送去了养殖模式优化建议。贻贝养殖绿色增产、绿色增收的新模式、新机制,实现了碳汇渔业生态效益、社会效益和经济效益的共赢。

  

  嵊泗县枸杞岛贻贝养殖场

  蓝色“碳”索——海洋生态修复

  海洋生态修复与海洋牧场构建被认为是海洋负排放的重要手段。为探究海洋生态修复与海洋牧场建设的科学原理、过程机制上海海洋大学近海栖息地生态修复团队数年如一日,摸清了中国沿海海藻场的自然分布底数,为这些海藻场的生态修复提供了一整套技术方案,结合海洋牧场建设方案创新,为国家碳中和目标贡献了力量。

  从20年前,在浙江省嵊泗县马鞍列岛附近海域投放首批人工鱼礁开始,以上海海洋大学章守宇教授为首的团队,基于海洋生态系统动力学相关原理,运用工程仿真实验、流场数值模拟、全海况现场调查等先进方法,发明了礁体结构优化、目标生境营造、礁区生态调控、鱼礁工程建设等四大类16项关键技术,创建了具有我国自主知识产权的人工鱼礁生态增殖及海域生态调控技术。

  近年来,科研团队的研究成果推广到了全国沿海30多个海洋牧场建设中,约占同期全国人工渔礁建设项目数80%以上。仅在东海和黄海,上海海洋大学团队就主持和参与了10余个国家级海洋牧场示范区建设,累计投放礁体30余万空方,总面积超3000公顷。

  从2019年至今,上海海洋大学已连续举办了三届国际海藻海洋牧场与碳汇国际研讨会。每一年,都会有学校在大型海藻增养殖、海藻场生态修复、海洋牧场建设、海洋碳汇等领域的最新研究进展。专家们躬身“碳汇”事业,为我国海岸带生态系统保护和发展低碳海洋经济拓展了新的途径,为国家减排增汇战略和生态文明建设贡献了力量。

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  原标题:《保护地球,他们“碳”出一条路!》

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