人類活動(dòng)疊加全球變化,海洋生態(tài)環(huán)境正變得愈加惡化。近年來(lái),水母暴發(fā)、綠潮蔓延、生命消亡……海洋傷痕累累,頻頻發(fā)出“撕心裂肺”的呼救與吶喊。
“海洋的未來(lái)將何去何從?如何拯救正在變化的海洋生態(tài)系統(tǒng)?”數(shù)十年來(lái),這些問(wèn)題始終縈繞在海洋所海洋生態(tài)學(xué)研究者的心頭。
健康海洋,科技守護(hù)。從上世紀(jì)60年代初期起,他們探索海洋健康生態(tài)系統(tǒng)與近海生物資源可持續(xù)利用基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù),修補(bǔ)受傷的海洋,保衛(wèi)著人類的藍(lán)色家園。
水母 海洋精靈還是深海惡魔
本世紀(jì)以來(lái),隨著人們對(duì)海產(chǎn)品的需求日益增加,海洋捕撈和水產(chǎn)養(yǎng)殖愈發(fā)火熱,海洋生態(tài)環(huán)境遭到了更加嚴(yán)重的破壞。水母、滸苔、赤潮等災(zāi)害肆虐我國(guó)多片海域,全球性的海洋生態(tài)災(zāi)害也頻頻發(fā)生。到底是什么原因?qū)е碌模吭趺纯刂茷?zāi)害蔓延?人們需要科學(xué)的答案。
1999年,國(guó)際地圈生物圈計(jì)劃等國(guó)際組織聯(lián)合發(fā)起持續(xù)10年的“全球海洋生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究計(jì)劃”,孫松等人代表中國(guó)科學(xué)家作為重要成員加入該計(jì)劃。
他們從海洋生態(tài)系統(tǒng)中至關(guān)重要的一環(huán)——浮游生物入手開(kāi)始研究,“承上,浮游生物影響海洋物理化學(xué)環(huán)境;啟下,它們與魚(yú)類資源變化、氣候變化密切相關(guān)。”孫松說(shuō)。他們對(duì)近海浮游動(dòng)物關(guān)鍵種中華哲水蚤以及近海、南大洋磷蝦類的研究歷史及結(jié)果,引起了國(guó)際同行的廣泛關(guān)注。
這10年,他們積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。
作為海洋中重要的浮游生物,水母色彩鮮艷,猶如翩翩起舞的海洋“精靈”,但它同時(shí)有著“邪惡”的一面。
過(guò)去10多年,水母在全球諸多海域出現(xiàn)大規(guī)模暴發(fā),遍及全球20多個(gè)漁場(chǎng),我國(guó)所在的東亞海域是重災(zāi)區(qū)之一,對(duì)海洋漁業(yè)、旅游、沿岸工業(yè)和人身安全等造成了很大威脅。
水母是否會(huì)成為我國(guó)近海生態(tài)系統(tǒng)的“主宰”?這一現(xiàn)實(shí)問(wèn)題擺在了所有依海為生的人們面前。
“遇到生態(tài)災(zāi)害時(shí),我們能解決什么問(wèn)題?作為海洋科學(xué)領(lǐng)域里比較有影響力的國(guó)家級(jí)科研單位,如果我們回答不了社會(huì)提出的問(wèn)題,我們自己就過(guò)不去,我們應(yīng)該解決一些問(wèn)題。”孫松平淡的語(yǔ)氣中透露出堅(jiān)定。
2011年1月,由海洋所牽頭的“中國(guó)近海水母暴發(fā)的關(guān)鍵過(guò)程、機(jī)理及生態(tài)環(huán)境效應(yīng)”973計(jì)劃正式啟動(dòng),孫松擔(dān)任首席科學(xué)家。
潛水搜尋水母水螅體、野外原位模擬、室內(nèi)分析實(shí)驗(yàn),歷經(jīng)5年時(shí)間,研究人員從水母基礎(chǔ)生物、生態(tài)學(xué)入手,揭示了災(zāi)害水母的野外生活史,關(guān)鍵發(fā)育階段的生態(tài)適應(yīng)策略以及關(guān)鍵控制因素,弄清了我國(guó)近海有害水母的生活史及其環(huán)境控制機(jī)理,并據(jù)此推斷我國(guó)近海水母暴發(fā)過(guò)程、主要控制因素和驅(qū)動(dòng)過(guò)程,并對(duì)水母暴發(fā)的機(jī)理進(jìn)行分析和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)。
孫松介紹,極端的溫度刺激,人類活動(dòng)比如過(guò)度捕撈、富營(yíng)養(yǎng)化、過(guò)度養(yǎng)殖尤其是生境破壞導(dǎo)致的捕食者和競(jìng)爭(zhēng)者的減少,適合水螅體生長(zhǎng)生境的增加,都促使水母暴發(fā)。“水母是海洋生態(tài)系統(tǒng)健康狀態(tài)的一個(gè)重要指標(biāo),水母暴發(fā)意味著海洋生態(tài)系統(tǒng)走向衰退。”
闡明了科學(xué)機(jī)理,應(yīng)對(duì)之策便更加有的放矢,研究成果為國(guó)家和核電站防控水母災(zāi)害提供了重要的科技支撐。
在解決國(guó)家重大需求的問(wèn)題時(shí),學(xué)科方向也順其自然地得到了發(fā)展,《自然》雜志對(duì)相關(guān)成果進(jìn)行了重磅報(bào)道。國(guó)際上著名的海洋生態(tài)學(xué)家Mark Costello對(duì)這一成果評(píng)價(jià)說(shuō):“中國(guó)的水母暴發(fā)機(jī)理的研究結(jié)果為地中海、里海等其他海域的水母災(zāi)害問(wèn)題提供了借鑒。”這標(biāo)志著中國(guó)水母災(zāi)害研究進(jìn)入國(guó)際領(lǐng)先水平。
科技助力打贏“滸苔之戰(zhàn)”
水母研究給孫松留下了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和啟示。這使得他們?cè)趹?yīng)對(duì)國(guó)家綠潮(滸苔)生態(tài)災(zāi)害方面更加從容了。
2008年8月8日,北京奧運(yùn)即將舉辦,青島是帆船項(xiàng)目的舉辦地。然而,就在兩個(gè)月前,一片片“海上草原”在黃海表面迅速擴(kuò)張,逼近青島。
“奧運(yùn)海上項(xiàng)目能否如期舉行?”全球的目光聚焦在這里。一場(chǎng)“抗擊滸苔災(zāi)害”之戰(zhàn)勢(shì)在必行。
海洋所再次一馬當(dāng)先。由海洋所牽頭,聯(lián)合全國(guó)海洋領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)單位開(kāi)展“滸苔災(zāi)害防控專項(xiàng)”與“黃海海域大規(guī)模綠潮成因與應(yīng)對(duì)策略”研究。
他們要通過(guò)科技攻關(guān),回答世人關(guān)心的問(wèn)題:滸苔來(lái)自哪里?是否會(huì)繼續(xù)遷移影響其他海域?如何防控滸苔災(zāi)害?
團(tuán)隊(duì)采取海洋生態(tài)學(xué)、物理海洋學(xué)、海洋生物學(xué)等多學(xué)科交叉,借助現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)、衛(wèi)星追蹤漂流浮標(biāo)、無(wú)人機(jī)和遙感等多種手段,經(jīng)過(guò)連續(xù)奮戰(zhàn),最終理清了黃海滸苔災(zāi)害的暴發(fā)機(jī)理、源頭、生長(zhǎng)和擴(kuò)散速度等,并鎖定適合打撈的地點(diǎn)和時(shí)間。
這為青島進(jìn)行海上攔截、打撈、處理利用等科學(xué)防治提供了科學(xué)依據(jù)。
后來(lái),在“近海生態(tài)災(zāi)害發(fā)生機(jī)理與防控策略”項(xiàng)目的支持下,研究人員進(jìn)一步連續(xù)3年跟蹤黃海綠潮孕育、形成、暴發(fā)、消亡的全過(guò)程,與江蘇大范圍聯(lián)合采樣蘇北淺灘和南黃海大面共26個(gè)航次的現(xiàn)場(chǎng),推進(jìn)多部門(mén)、跨區(qū)域綠潮合作研究,進(jìn)一步明確黃海綠潮源頭和發(fā)生發(fā)展過(guò)程,圍繞黃海綠潮成因取得共識(shí);提出綠潮防控策略并開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),為推進(jìn)綠潮災(zāi)害防控行動(dòng)提供了依據(jù),
基于研究結(jié)果,他們實(shí)現(xiàn)了對(duì)滸苔提前40天進(jìn)行預(yù)報(bào)和結(jié)果發(fā)布,為2018青島上合組織峰會(huì)等重大活動(dòng)提供保障。此外,研究人員還為滸苔資源的綜合利用開(kāi)發(fā)提供科技支撐,對(duì)推進(jìn)現(xiàn)代海洋技術(shù)及新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有良好的示范帶動(dòng)作用。
多年扎實(shí)的基礎(chǔ)研究成果得到了實(shí)際驗(yàn)證和應(yīng)用,這讓孫松感到自豪而欣慰,“科學(xué)研究也促進(jìn)了基于生態(tài)系統(tǒng)的海洋管理的進(jìn)步。”
摸清黑潮“風(fēng)云變幻”
近海生態(tài)災(zāi)害問(wèn)題不只受人類活動(dòng)影響,還與海洋環(huán)流密切相關(guān)。而對(duì)我們影響最大的洋流,就是黑潮。
孫松介紹,黑潮輸入是中國(guó)近海生態(tài)系統(tǒng)變異的“起搏器”,開(kāi)放大洋水團(tuán)、能量和物質(zhì)等輸入對(duì)我國(guó)近海生態(tài)環(huán)境及其演變趨勢(shì)有著重要影響。
在“海洋先導(dǎo)專項(xiàng)”的支持下,孫松帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)闡釋了近海生態(tài)災(zāi)害在人類活動(dòng)與黑潮入侵雙重作用下的發(fā)生機(jī)理,證實(shí)了黑潮入侵對(duì)近海生態(tài)系統(tǒng)的影響。值得一提的是,研究人員從海洋生態(tài)系統(tǒng)生物生產(chǎn)力、海洋環(huán)境承載力和全球海洋漁業(yè)發(fā)展的角度提出我國(guó)海洋漁業(yè)未來(lái)發(fā)展出路、對(duì)策與措施,并提交了“中國(guó)近海生物生產(chǎn)力評(píng)估及其可持續(xù)利用——我國(guó)海洋漁業(yè)的困境與出路”的咨詢報(bào)告,得到了國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人的重視與批示。
作為一名海洋生態(tài)學(xué)家,孫松越發(fā)覺(jué)得,健康海洋,是整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)的問(wèn)題。“如今已進(jìn)入現(xiàn)代海洋學(xué)發(fā)展時(shí)代,任何生態(tài)災(zāi)害都不是一個(gè)簡(jiǎn)單的海洋生物學(xué)或者生態(tài)學(xué)問(wèn)題,涉及到生物、化學(xué)、物理等各個(gè)方面,學(xué)科之間的相互交叉、多團(tuán)隊(duì)協(xié)作是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。”
“彼此欣賞、互相啟發(fā),集中力量辦大事,這也正是中科院的優(yōu)勢(shì)所在。”孫松說(shuō)。
守護(hù)健康海洋,孫松和海洋所眾多生態(tài)學(xué)家們也從未停歇。“近海生態(tài)健康和可持續(xù)發(fā)展還有許多科學(xué)問(wèn)題尚未解決,需要長(zhǎng)期積累,而我們會(huì)踏實(shí)地走好每一步,做真正能解決問(wèn)題的科學(xué)研究。”孫松說(shuō)。