膠州灣站近海生態(tài)系統(tǒng)演變綜合性野外受控實(shí)驗(yàn)平臺(tái)示意圖
膠州灣俯瞰圖
膠州灣站科研人員在膠州灣開展調(diào)查
赤潮暴發(fā)、水母暴發(fā)、海星暴發(fā)……近年來，一個(gè)又一個(gè)海洋生態(tài)問題在膠州灣接踵而至。當(dāng)人們?cè)僬勂鹉z州灣時(shí)，不由得懷疑這個(gè)海灣的生態(tài)系統(tǒng)是否正在不斷惡化？
山東膠州灣海洋生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站（以下簡(jiǎn)稱“膠州灣站”）的科研人員長(zhǎng)期對(duì)膠州灣進(jìn)行“體檢”，并于近日發(fā)布了膠州灣2021年“健康評(píng)估報(bào)告”，揭示了膠州灣20多年來生態(tài)系統(tǒng)的變化，對(duì)上述問題給出了不同的答案。
20年來膠州灣健康狀況穩(wěn)中有升
膠州灣作為青島的“母親灣”，承載、見證了青島這座海洋城市的高速發(fā)展，也受到自然變化和人類活動(dòng)的多重影響，發(fā)生過一系列生態(tài)問題。
“我們能夠看到膠州灣發(fā)生的生態(tài)災(zāi)害，但往往對(duì)災(zāi)害背后的原因難以覺察。因此需要對(duì)膠州灣進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)查和研究，解析其生態(tài)系統(tǒng)變化背后的驅(qū)動(dòng)因子，建立預(yù)警機(jī)制及防控措施，為膠州灣的可持續(xù)發(fā)展提供支撐。”膠州灣站站長(zhǎng)孫曉霞說。
膠州灣站是我國(guó)溫帶海域唯一集監(jiān)測(cè)、研究與示范于一體的綜合性生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站，隸屬于中科院海洋所。“從1981年建站以來，膠州灣站即不定期對(duì)膠州灣進(jìn)行監(jiān)測(cè)。從2003年開始，監(jiān)測(cè)頻率增加到每月一次，長(zhǎng)期觀測(cè)站位穩(wěn)定在14個(gè)，基本涵蓋了膠州灣主要生態(tài)區(qū)域。”孫曉霞介紹，得益于長(zhǎng)時(shí)間綜合觀測(cè)與研究，膠州灣是我國(guó)研究最早、最多和相對(duì)最透徹的一個(gè)海灣。
在研究的過程中，膠州灣站的科研人員也在不斷思考：一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的健康狀態(tài)應(yīng)該用哪些標(biāo)準(zhǔn)來衡量？2019年，膠州灣站基于長(zhǎng)期觀測(cè)數(shù)據(jù)資料，與澳大利亞科研團(tuán)隊(duì)合作，確定了膠州灣生態(tài)系統(tǒng)健康的氣象、水文、化學(xué)、生物等關(guān)鍵環(huán)境影響因子，建立了膠州灣生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)估體系，所撰寫的《中國(guó)近海典型海域生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)估》報(bào)告，作為中國(guó)典型案例提交聯(lián)合國(guó)大會(huì)，服務(wù)于聯(lián)合國(guó)2030年可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。
膠州灣2021年“健康評(píng)估報(bào)告”，基于膠州灣生態(tài)系統(tǒng)健康評(píng)估體系，對(duì)膠州灣生態(tài)系統(tǒng)作了最新健康評(píng)估。該報(bào)告對(duì)比分析了自上世紀(jì)90年代特別是2000年以來膠州灣生態(tài)系統(tǒng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，健康評(píng)估結(jié)果認(rèn)為：自2003年起，膠州灣的生態(tài)系統(tǒng)健康狀況穩(wěn)中有升。
“在全球變暖的背景下，膠州灣氣溫、水溫都在升高，降水量波動(dòng)較大，可以看出近海生態(tài)系統(tǒng)面臨著氣候變化的挑戰(zhàn)?！睂O曉霞說。不過，自2011年以來，膠州灣的水環(huán)境質(zhì)量不斷好轉(zhuǎn)，富營(yíng)養(yǎng)化程度減輕?？梢哉f，水體富營(yíng)養(yǎng)化、酸化、低氧等生態(tài)問題在膠州灣并不明顯。同時(shí)，膠州灣近10年來浮游動(dòng)物、底棲生物量呈上升趨勢(shì)。通過近20年來數(shù)據(jù)對(duì)比分析，2021年膠州灣健康評(píng)估得分為近20年來最高。
維持膠州灣生態(tài)系統(tǒng)健康的重要因素
海灣是海洋中受人類活動(dòng)影響最大的區(qū)域，也是海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心區(qū)域。作為一個(gè)集城市建設(shè)、工農(nóng)業(yè)發(fā)展、生物資源開發(fā)、大型海洋工程建設(shè)于一體的典型海灣，膠州灣在承受多重壓力下，是如何維持生態(tài)系統(tǒng)健康的？
“這首先得益于膠州灣自身良好的水體交換能力。”孫曉霞介紹，像所有海灣一樣，膠州灣一面向海三面環(huán)陸，海灣內(nèi)外海水的流通性常常受限。不過，膠州灣面積約370平方千米，平均水深只有約7米，相對(duì)而言，低水深大大提高了膠州灣水體交換能力，從而增強(qiáng)了其生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)力。
當(dāng)然，膠州灣的生態(tài)向好，除了自身原因外，更與青島對(duì)膠州灣開展的一系列海洋環(huán)境保護(hù)舉措高度相符。通過分析，科研人員將膠州灣近百年的環(huán)境演變大致分為3個(gè)階段：1980年以前、1980至2000年和2000年至今，膠州灣分別經(jīng)歷了環(huán)境的未受污染期——污染期——治理好轉(zhuǎn)期。孫曉霞表示，2000年以來，青島加強(qiáng)對(duì)膠州灣周邊工廠企業(yè)和生活污水向?yàn)硟?nèi)直接排放的監(jiān)管，對(duì)海岸帶實(shí)行綜合治理，后來更是提出了“環(huán)灣保護(hù)、擁灣發(fā)展”的口號(hào)，實(shí)施夏季禁漁等一系列措施，促進(jìn)了膠州灣生態(tài)系統(tǒng)狀況不斷改善，健康狀況穩(wěn)中有升。
“同樣不容忽視的是，大量濾食性貝類的存在，也是維持膠州灣生態(tài)系統(tǒng)健康的重要因素。”海洋所研究員李新正長(zhǎng)期研究海洋底棲生態(tài)學(xué)，他說，雙殼貝類是重要的過濾器和循環(huán)器，據(jù)推算，膠州灣菲律賓蛤仔養(yǎng)殖區(qū)中的蛤仔在夏季僅需12天就能夠?qū)⑺w過濾一遍，而膠州灣的水體自然交換至少需80天，因此這些貝類對(duì)于促進(jìn)膠州灣水體交換意義重大。
膠州灣健康但也隱蔽著生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)
膠州灣近年來健康狀況穩(wěn)中有升，與此同時(shí)，也存在著赤潮暴發(fā)、海星暴發(fā)等生態(tài)問題。如何理解和認(rèn)識(shí)膠州灣發(fā)生的一系列生態(tài)現(xiàn)象，是海洋界關(guān)注的一個(gè)焦點(diǎn)。
“人類利用海洋的過程，經(jīng)歷了如同陸地上從狩獵時(shí)代到農(nóng)耕時(shí)代的轉(zhuǎn)變。如今人們不僅僅依賴野生捕撈為食，以海水養(yǎng)殖業(yè)為標(biāo)志的藍(lán)色農(nóng)業(yè)正在興起。”膠州灣站前站長(zhǎng)孫松介紹，藍(lán)色農(nóng)業(yè)也會(huì)產(chǎn)生像陸地農(nóng)業(yè)那樣的“通病”，發(fā)生各種自然災(zāi)害。2000年之后，膠州灣內(nèi)貝類養(yǎng)殖業(yè)逐漸繁盛。高密度貝類養(yǎng)殖形成的高品質(zhì)食物不可避免地吸引了大量海星、白泥瑪?shù)热馐承詣?dòng)物向養(yǎng)殖區(qū)遷移和大量繁殖，加之氣候異常，從而形成如陸地蟲災(zāi)般的災(zāi)害。這屬于正常的自然現(xiàn)象，并不是生態(tài)惡化造成的結(jié)果。只要及時(shí)采取有效措施，就不會(huì)引發(fā)較大災(zāi)害。
從20世紀(jì)90年代以赤潮暴發(fā)為主，到近年來赤潮暴發(fā)減少、幾乎沒有水母暴發(fā)、間或海星暴發(fā)，膠州灣的生態(tài)災(zāi)害類型在變化。膠州灣科研人員提醒，膠州灣近年來健康狀態(tài)穩(wěn)中有升，但其生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)仍然存在。
科研人員評(píng)估發(fā)現(xiàn)，相較于上世紀(jì)90年代，膠州灣海域近年來水母數(shù)量增加了約20種，總數(shù)增加了5倍。孫松分析，雖然膠州灣水母增加并沒有到暴發(fā)的程度，但水母等膠質(zhì)類浮游動(dòng)物生物量的升高，將與魚類等生物進(jìn)行餌料競(jìng)爭(zhēng)，也會(huì)攝食魚類的卵和幼體，需要高度警惕生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。
同樣值得關(guān)注的還有，雖然膠州灣大型底棲生物近年來在生物量和棲息密度上有所恢復(fù)，但主要是個(gè)體較小的物種，像中國(guó)近海的漁業(yè)資源物種小型化一樣，膠州灣大型底棲生物也出現(xiàn)小型化趨勢(shì)。“貝類、爬行類等底棲生物對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和健康起到重要作用，必須時(shí)刻監(jiān)測(cè)膠州灣底棲生物群落結(jié)構(gòu)及數(shù)量變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響，防范風(fēng)險(xiǎn)，防止生態(tài)系統(tǒng)退化甚至崩潰。”孫松說。
力爭(zhēng)打造近海治理的全球典范
為什么要對(duì)膠州灣生態(tài)系統(tǒng)開展長(zhǎng)期觀測(cè)和研究？在膠州灣站的科研人員看來，膠州灣是我國(guó)東部沿海發(fā)展的一個(gè)縮影，是我國(guó)近海生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)典型海域。對(duì)膠州灣開展系統(tǒng)研究，能夠“一灣看近海”，不僅了解我國(guó)近海的環(huán)境變化、生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)，而且可以將在膠州灣的研究成果推廣到其他近海生態(tài)系統(tǒng)上，促進(jìn)受損生態(tài)系統(tǒng)加快修復(fù)，實(shí)現(xiàn)近海生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展。
孫曉霞介紹，為了更好地對(duì)膠州灣進(jìn)行監(jiān)測(cè)、對(duì)其健康狀況進(jìn)行評(píng)估，如今，膠州灣站還建立了膠州灣海洋環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，除了每月利用科考船進(jìn)行調(diào)查取樣外，這些固定在海洋中的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將自動(dòng)、連續(xù)、實(shí)時(shí)高頻監(jiān)測(cè)膠州灣的水溫、鹽度、溶解氧、葉綠素等參數(shù)。此外，膠州灣站正在建設(shè)近海生態(tài)系統(tǒng)演變綜合性野外受控實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，以此開展近海海洋生態(tài)系統(tǒng)演變等研究，進(jìn)一步科學(xué)認(rèn)識(shí)膠州灣生態(tài)系統(tǒng)演變規(guī)律，為建立生態(tài)災(zāi)害預(yù)警預(yù)測(cè)機(jī)制和防控技術(shù)體系奠定基礎(chǔ)。
“與國(guó)內(nèi)的海灣相比，膠州灣的生態(tài)問題并不顯著；與國(guó)際上切薩皮克灣、納拉甘西特灣、東京灣和布雷斯特灣等海灣相比，膠州灣也沒有發(fā)生嚴(yán)重的富營(yíng)養(yǎng)化等生態(tài)狀況。”孫松說，受到多重壓力下的膠州灣，能夠維持一個(gè)相對(duì)健康的生態(tài)系統(tǒng)，這讓國(guó)內(nèi)外對(duì)于近海生態(tài)系統(tǒng)的綠色可持續(xù)發(fā)展看到了希望。期待全社會(huì)關(guān)注膠州灣，政府等部門加強(qiáng)對(duì)膠州灣監(jiān)測(cè)和研究的支持，進(jìn)一步發(fā)揮國(guó)家站作用，把膠州灣打造成維持生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展的全球典范。
