加强碳管理，有效渔业管理的关键作用

海洋是最大的碳汇，海洋每小时吸收超过100万吨人为二氧化碳，约占2012年至2022年二氧化碳排放量的26 %，在调节地球气候方面发挥着不可或缺的作用。这一自然过程对于缓解气候变化至关重要。

鱼类是海洋中占主导地位的脊椎动物，它们以多种方式参与碳循环。从促进食物网中碳的移动到通过其生物量直接影响碳储存，鱼类对全球碳动态的影响是深远的。最近的研究强调了海洋生物（尤其是鱼类）在海洋碳储存机制中的关键作用。

蓝碳背后的科学

“蓝碳”是指储存在海洋生态系统中的碳，包括沿海地区、海草床、红树林、盐沼以及公海。鱼类是蓝碳循环不可或缺的一部分，因为它们既通过生物量的下沉做出直接贡献，又通过支持海洋生态系统的整体健康和生产力做出间接贡献。

近年来，蓝碳已成为一个重要的研究领域，研究强调了鱼类等海洋生物在缓解气候变化方面的关键作用。尤其是大型鱼类，它们通过提高生物泵的效率并确保更多的碳被封存在深海沉积物中，为蓝碳做出了贡献。

海洋中的碳循环

海洋碳循环涉及控制大气、海洋表面和深海沉积物之间碳移动的物理和生物过程。碳被海洋从大气中吸收，然后被海洋生物利用或通过各种机制（包括“生物泵”）输送到深海。

生物泵是一个关键过程，涉及将有机碳沉入海底。上层海洋的浮游植物在光合作用过程中吸收二氧化碳。当这些生物死亡时，它们的遗骸会连同其他有机物一起沉入更深的水域，有效地将碳封存在深海中数千年。这一过程有助于调节大气中的二氧化碳水平，对于缓解全球变暖至关重要。

鱼类以直接和间接的方式对海洋的碳循环做出贡献。它们的身体由有机物质组成，在碳的垂直运输中发挥着重要作用。

多项研究强调了大型鱼类在促进碳封存方面的作用。鱼类对碳封存做出贡献的最直接方式之一是死后尸体沉入海底。大型鱼类，如金枪鱼、鲨鱼和旗鱼，在这一过程中尤为重要。这些鱼体型巨大、密度大，这意味着它们死后尸体会迅速下沉。当它们沉入海底时，会携带大量碳。

它们体内的碳储存在深海沉积物中，可以在那里封存数百至数千年。这一过程防止碳重新进入大气，从而有助于长期储存碳。大型鱼类的尸体和猎物的残骸增加了海洋储存碳的能力。

除了将尸体沉入水中之外，鱼类还通过影响海洋生态系统的生产力和组成，在碳封存中发挥着重要作用。鲨鱼和金枪鱼等大型鱼类有助于调节小型鱼类和浮游生物的数量，确保食物网的平衡。这种生态平衡会影响浮游植物等初级生产者的健康，而浮游植物负责通过光合作用吸收碳。此外，鱼类还有助于产生富含有机碳的粪便颗粒。这些由食草鱼和食肉鱼产生的颗粒会迅速下沉，有助于将碳输送到海洋深处。这些机制提高了生物泵的效率，有助于将更多的碳转移到海洋深处。

海洋沉积物是全球重要的大型碳库，由于海洋规模巨大，海洋沉积物上层储存的碳量是陆地土壤的两倍多。到达海底的有机碳被封存在海洋沉积物中，如果不加以干扰，可以封存数百年至数千年。然而，海底拖网捕捞对海床造成的物理扰动会通过混合和重新悬浮沉积物侵蚀和降解海床 ，导致生物地球化学循环、沉积物的物理性质和海床地形发生变化。

渔业管理和碳封存

虽然鱼类对碳封存的贡献巨大，但人类活动，尤其是过度捕捞，有可能破坏这些自然过程。渔业管理或缺乏渔业管理对海洋生态系统的碳封存潜力有直接影响。过度捕捞会消耗鱼类资源，尤其是大型鱼类，从而削弱海洋有效储存碳的能力。

过度捕捞减少了大型鱼类的数量，而大型鱼类对于通过尸体下沉进行碳封存至关重要。当这些鱼类从生态系统中消失时，运输到深海的有机碳就会减少，从而降低海洋封存碳的能力。鱼类生物量的减少直接导致生物泵效率的下降。

此外，过度捕捞还会导致食物网紊乱，影响浮游植物的生产力和海洋生态系统的整体健康。这会形成一个反馈循环，即鱼类种群减少导致碳循环效率降低，大气中二氧化碳含量增加。

研究表明，自 1950 年以来，以金枪鱼、鲨鱼和鲭鱼等大型鱼类为目标的渔业已经阻止了 2180 万公吨碳的封存。可持续渔业管理有助于恢复海洋的碳封存能力，让鱼类种群（尤其是大型鱼类）恢复。通过管理鱼类资源和减少过度捕捞，可以维持甚至增强海洋作为碳汇的作用。多项研究表明，鱼类种群更健康的生态系统在碳封存方面表现出更高的效率。

可持续渔业管理的一个关键要素是保护海洋生物多样性。健康的生态系统和多样化的鱼类种群支持更大的生态复杂性，从而改善碳循环。此外，通过减少捕鱼对海洋栖息地的负面影响，可持续管理实践可以确保碳封存过程继续发挥最佳作用。

渔业管理在减缓气候变化方面发挥着双重作用。通过可持续地管理鱼类种群，渔业可以帮助维持海洋作为碳汇的作用。相反，不良的渔业管理会降低海洋的碳封存能力，从而加剧气候变化。通过更好的管理实践恢复鱼类资源有可能大大提高海洋储存碳的能力，从而有助于减轻全球变暖的影响。

此外，气候变化正在推动主要海洋捕捞物种生产力和分布的变化，随着海洋热浪等极端事件变得更加频繁 ，鱼类生物量的下降预计将加剧。据预测，气候变化将改变中层海洋生物量，到 21 世纪末，中低纬度地区的生物量预计将减少 22% 。渔业对中层海洋鱼类资源的开发利用增加，加上持续的气候变化导致中层海洋鱼类资源丰富度减少，可能导致中层海洋鱼类对碳输出的贡献减少，并改变生物地球化学循环。

此外，研究发现，底拖网捕捞会侵蚀富含有机物的细颗粒沉积物，导致有机碳含量与未拖网区域相比下降 30%，不稳定化合物的消耗高达 70% 。底拖网渔具会重新悬浮和沉积大量沉积物，从而导致瞬态生物地球化学循环，通过增加氧气暴露改变有机碳矿化的呼吸途径，有可能显著改变海底沉积物中的有机碳循环。拖网捕捞造成的沉积物位移会降低氧气消耗，同时增加水柱对氧气的需求，从而降低底栖生物的代谢，从而限制拖网捕捞沉积物中埋藏的碳量。

最近的一项研究估计，底拖网捕捞在第一年就可能导致释放近 15 亿公吨的水性 CO2 ，尽管这些速率还存在争议。后续研究发现，底拖网捕捞产生的水性 CO2 中有 55–60%将在九年内释放到大气中。

新的研究发现

英国埃克塞特大学的一项研究，全面回顾了过度捕捞对海洋碳循环影响的现有文献和数据，​​​​研究人员分析了过度捕捞如何影响海洋脊椎动物及其在碳封存中的作用，研究人员还研究了过度捕捞的社会经济影响以及实施有效管理战略的好处。

研究发现，过度捕捞破坏了海洋的生物泵，而生物泵对于碳封存至关重要鱼类、海洋哺乳动物和海鸟等海洋脊椎动物通过转移、储存和释放碳，在这一过程中发挥着至关重要的作用，管理过度捕捞可以通过减少燃料使用和保护海底栖息地来减少温室气体排放.这可以为减缓和适应气候做出重大贡献​。

良好的渔业管理可以防止鱼类资源崩溃，保护海洋生态系统，并通过确保可持续的鱼类种群提供社会经济效益。

这项研究研究强调：更好的渔业管理对减缓和适应气候变化有积极作用。由于鱼类在碳循环中发挥着重要作用，而捕鱼活动可能通过捕鱼和拖网捕捞富含碳的海床减少海洋碳储量，因此，有充分的理由在全球海洋中结束过度捕捞和逐步淘汰海底拖网捕捞。

良好的渔业管理可以防止过度捕捞和海床破坏，这不仅有助于恢复海洋生物多样性、加强粮食安全和生计，而且还可以通过海洋与气候的关系带来多重共同效益。这些包括提高海洋生物的碳封存潜力、增强海洋生态系统及其依赖的社区的气候适应能力，以及不让渔业耗尽海洋生物的碳封存价值。

思考

渔业管理对于维持生态系统健康至关重要，但面对气候变化，鱼类种群及其行为如何有助于生物泵的有效性？

参考文献：Natalie F. Andersen, Emma L. Cavan, William W. L. Cheung, Angela H. Martin, Grace K. Saba & U. Rashid Sumaila ，Good fisheries management is good carbon management.  npj Ocean Sustainability volume 3, Article number: 17 (2024) ，doi.s44183-024-00053-x

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