拖網攪動堆積物招致微生物去除的氮減少。過多的營養物質會損傷水質。圖片來源:Ingo Wagner/Picture Alliance
沿著海底用拖網捕撈海鮮的漁船會不加選擇地傷害海洋生物,並且毀壞它們的棲息地。如今,一項新的研討標明,拖網漁船還可能毀壞海底微生物肅清沿海水域中過量營養物質的才能,從而加劇海洋汙染。
「這是第一篇研討拖網捕撈的實踐生物地球化學效應的論文。」沒有參與該研討的美國加州大學河畔分校海洋生物地球化學家Sebastiaan Van de Velde說,「整個研討的角度十分新穎。」
氮是海藻和被稱為浮遊植物的微小海藻等水生植物的重要營養素。但是,隨著處置不當的汙水或農田中流失的化肥被衝入海洋,過多的氮會刺激起生所謂的「藻華」。過多的海藻會形成費事,比方纏在船的螺旋槳上,在海灘上腐朽。當藻類在水中死亡時,狀況會變得更糟——合成它的微生物會吞噬氧氣,並構成死區,使魚類和其他海洋生物窒息而死。
而海底堆積物中的微生物能夠經過將過量的氮轉化為一種釋放到大氣中的惰性氣體來協助處理這一問題。但拖網漁船會對此構成幹擾嗎?
為了找到答案,澳大利亞南十字星大學的生物地球化學家Bradley Eyre和他的同事在該國的莫頓灣停止了一項實驗。
研討小組在一條向海灣保送氮的河流左近選擇了3個地點。在1年的時間裡,他們屢次丈量了來自堆積物的氮。這種氣體是反硝化過程的最終產物,在該過程中,堆積物頂部幾釐米的微生物會合成富含氮的有機物。
該過程需求一系列特殊的條件,由於有些生化反響需求有氧,而有些需求無氧。在海底,這種條件撲朔迷離的狀況是由許多種海洋動物(如甲殼動物、蛤蜊和蠕蟲)的發掘所發明的。
接下來, Eyre和他的同事僱了一艘拖網捕蝦船。這艘船得到了答應,允許在一個制止拖網捕魚的區域內拖網穿過幾個地點。緊接著,潛水員跳入水中研討堆積物,並丈量微生物釋放的氮。不出所料,拖網將海底的堆積物混在了一同。
研討小組日前在《湖泊學與海洋學快報》上發表報告稱,與左近未閱歷拖網捕魚的地點相比,這一過程抹去了穴居動物發明的精密構造,障礙了微生物的生長,並減少了多達50%的氮氣排放。「這實踐上是一個相當大的影響。」Eyre說。
Van de Velde對此表示同意。「這完整改動了這些底部堆積物的功用。」他說,「這是拖網捕撈帶來的一個主要問題。」
每3個月一次,Eyre及其同事反覆了該實驗3次,最終都察看到相同的效果。好音訊是,每次拖網過後,穴居動物都會返回並重新發明反硝化的條件。一個令人擔憂的跡象是,每一次拖網都比前一次拖網減少了更多反硝化作用。這標明拖網捕魚的損傷是耐久的,但這一趨向在統計上並不顯著。
這一研討結果可能是激進的。由於水深只要4米,因而激烈的海浪會規律性地擾動堆積物,這會定期減少反硝化作用。Eyre以為,在動物洞穴更穩定的較深水域,拖網可能對反硝化作用產生相對較大的影響。但是,反硝化作用的總量在淺水中可能更大,由於那裡有更多的有機物。
很難說拖網捕撈對反硝化作用和水質的影響到底有多大。Eyre和他的同事做了一些粗略的計算。假定拖網捕撈發作在莫頓灣的一半水域,而在實驗中丈量到的最大影響是能夠阻止5477噸氮從水體和堆積物中逸出。這相當於每年從空氣和陸地進入海灣的氮的80%。
Eyre說:「這僅僅顯現了該研討的潛在重要性。」英國愛丁堡赫瑞瓦特大學的海洋生態學家Marija Sciberras說,這項新研討「無疑提供了一個重要的謎題」。她補充說,思索到拖網捕撈的普遍水平,弄分明其對營養循環的影響是一項緊迫的任務。