中國特色海洋生態(tài)系統(tǒng)的特征與保護利用
中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊 以習(xí)近平同志為核心的黨中央明確提出了“海洋命運共同體”的理念,強調(diào)“我們?nèi)祟惥幼〉倪@個藍色星球,不是被海洋分割成了各個孤島,而是被海洋連結(jié)成了命運共同體,各國人民安危與共”。海洋約占地球總表面積的71%,是地球上最大的生態(tài)系統(tǒng)之一,全球海洋具有“連通性”:海洋環(huán)流和物質(zhì)能量循環(huán)支撐著全球海洋的流通性,海洋環(huán)流是維持海洋系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)和能量輸運、配置過程的關(guān)鍵動力載體,影響著海洋地形、氣候及海洋生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能,其熱鹽環(huán)流(大洋輸送帶)是全球尺度的深海流動,控制著全球90%的水體,使得全球海洋成為一個相互連通的系統(tǒng);由洋中脊下方地幔熔融巖漿冷卻形成的洋殼,覆蓋地球近2/3的表面積,造就了現(xiàn)今地球的海陸地理格局和全球海底的“連通性”,洋中脊熔巖熱流作為海洋的重要自然過程,對全球海洋連通性和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有深遠的影響;全球洋中脊貫通相連,形成了長達60 000千米的海底火山,不斷向海底輸送幔源巖漿、氣體和熱量,不僅孕育了豐富的海底熱液礦床,還為海洋生物的繁衍生息提供了基本場所和物質(zhì)能量。
中國海域是連通全球海洋的重要海域,海洋環(huán)流有南海環(huán)流和東海、黃海、渤海環(huán)流,海底有深海盆地、深海平原、海山、海槽、海溝等類型地貌,豐富的環(huán)流系統(tǒng)和海底地貌特征支撐了中國海域復(fù)雜的生物棲息地和多樣性的生態(tài)系統(tǒng)。中國海域的生物物種分布呈現(xiàn)出從高緯度到低緯度數(shù)量明顯增加的趨勢,南海位于全球三大海洋生物多樣性中心的印—太交匯區(qū),較東海、黃海和渤海海域面積最大,跨越亞熱帶和熱帶、覆蓋淺海和深海,是我國最大的海洋生物資源寶庫,其魚類、蝦蟹類、軟體和棘皮動物等分別占中國海域生物物種數(shù)量的67%、80%、75%和76%。在多圈層的交互作用下,南海經(jīng)歷了復(fù)雜的演化過程,發(fā)育出了寬廣的大陸架、陡峭的大陸坡、獨特的中央海盆和典型的珊瑚礁等海底地貌,擁有海草床、沙灘、海鹽沼地、紅樹林、珊瑚礁和深海冷泉等眾多典型生態(tài)系統(tǒng),其生物多樣性、全球代表性和中國海洋區(qū)域代表性特征顯著。
珊瑚島礁與冷泉是南海最具區(qū)域特色的海洋生態(tài)系統(tǒng)。遠海珊瑚島礁領(lǐng)土資源的戰(zhàn)略地位突出、深海冷泉區(qū)可燃冰資源的開發(fā)潛力巨大,使南海成為我國深遠海探測與資源開發(fā)的戰(zhàn)略要地。珊瑚礁是全球海洋生物多樣性中心的奠基者和支撐者,是“巖石—水—生物”等圈層的連通交互點,其對海洋生態(tài)系統(tǒng)與生物多樣性的意義重大。島礁深部活躍的化能自養(yǎng)型深海冷泉生態(tài)系統(tǒng)不僅為魚類、甲殼類和海藻等海洋生物提供了棲息地,也為眾多海洋物種提供繁殖場所和覓食場所,是全球生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。
本文聚焦珊瑚島礁和冷泉等典型生態(tài)系統(tǒng),對南海珊瑚島礁生態(tài)系統(tǒng)保護及生態(tài)建設(shè)、深海冷泉生態(tài)系統(tǒng)研究及其裝備技術(shù)等方面進行論述,提出海洋生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議,有助于推動我國海洋生物多樣性保護、海洋資源有序開發(fā)利用與海洋經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展,對我國海洋生態(tài)文明建設(shè)和海洋權(quán)益維護具有重大意義。
南海珊瑚島礁生態(tài)系統(tǒng)及生態(tài)建設(shè)研究成果
珊瑚島礁生態(tài)系統(tǒng)
浩瀚的南海分布著近3000座島嶼和島礁,珊瑚島礁生態(tài)系統(tǒng)富集的海洋生物高達數(shù)萬種,被稱為“海洋中的熱帶雨林”。珊瑚動物是珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ),是維護島礁物種多樣性的關(guān)鍵生態(tài)要素,珊瑚礁活珊瑚的覆蓋率隨著礁坪、瀉湖到外礁坡區(qū)域位置變化不斷提升。共生菌科(Symbiodiiaceae)介導(dǎo)的碳、氮循環(huán)過程是珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ),共生菌科與珊瑚完整的氮循環(huán)過程(圖1)緊密相關(guān),僅靠珊瑚微生物菌群介導(dǎo)的硝化、反硝化和厭氧氨氧化等過程就可以完成珊瑚生態(tài)系統(tǒng)的氮循環(huán)過程。共生菌科通過葡萄糖、氨基酸和甘油的形式供給珊瑚共生功能體大部分的能量,以綠藻(Ostreobium)為主的內(nèi)生藻類則為珊瑚礁提供光合作用產(chǎn)物。
氣候與海洋酸化、共生生物、生物天敵、人類活動等環(huán)境變化顯著影響珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)。氣候與海洋酸化:隨著2009—2018年間珊瑚白化事件、海洋酸化及各類應(yīng)激狀況的發(fā)生,全球范圍內(nèi)珊瑚礁覆蓋率驟減,氣候變暖引發(fā)的珊瑚白化問題是導(dǎo)致全球珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)明顯退化的主要原因,如果氣候條件持續(xù)惡化,全球海洋區(qū)域內(nèi)的珊瑚礁以現(xiàn)在的銳減速度將于2070年消失。共生生物:當共生蟲黃藻受環(huán)境變化離開或死亡后會出現(xiàn)珊瑚白化現(xiàn)象,短時間內(nèi)蟲黃藻的回歸可以讓珊瑚恢復(fù)正常,否則珊瑚會因失去營養(yǎng)供給而死亡,最終導(dǎo)致整個珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)快速退化。生物天敵:長棘海星(Acanthaster planci)因其較好的隱蔽性、較快的移動和繁殖速度廣泛分布在島礁,是珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的主要捕食者,大規(guī)模長棘海星的爆發(fā)會導(dǎo)致大面積珊瑚被啃食,造成珊瑚覆蓋率大幅下降,進而對珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)造成嚴重的影響;大法螺作為珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)中少數(shù)以長棘海星為食的動物,是有效應(yīng)對長棘海星和病原菌的生態(tài)防控物種。人類活動:沿海開發(fā)、富營養(yǎng)化或過度捕撈等都導(dǎo)致了珊瑚礁主要功能物種的覆蓋率減少及多樣性降低。因此,對標“海洋命運共同體”建設(shè),黨的二十大報告中強調(diào)的“保護海洋生態(tài)環(huán)境”研究工作已迫在眉睫。
南海珊瑚島礁生態(tài)建設(shè)研究成果
在我國管轄的南海2.1×106平方千米海域內(nèi),廣泛分布著珊瑚島礁,是我國十分寶貴的領(lǐng)土資源,更是我國實施南海開發(fā)與海洋生態(tài)文明建設(shè)的立足點。南海諸島絕大部分是珊瑚島礁,包含了在高潮時期也能露出水面的49個灰沙島。鐘晉梁等發(fā)現(xiàn)在豐富的生物碎屑、非風(fēng)口浪頭地形和足夠的礁坪寬度等條件下,珊瑚島礁經(jīng)歷了“潮間帶海灘—裸沙洲—灌叢草被沙洲—灰沙島”的天然發(fā)育過程,這種珊瑚天然灰沙島的發(fā)育模式為生態(tài)造島和生態(tài)島礁建設(shè)奠定了理論基礎(chǔ)。此后,汪稔等依據(jù)地球物理全采芯鉆探和珊瑚沙巖土力學(xué)分析,揭示了珊瑚礁體的塔形結(jié)構(gòu)與巖盆特征,并指出珊瑚礁體的主要成分為生物鈣質(zhì)。這種由生物鈣質(zhì)構(gòu)成的礁體,即生物礁,是“珊瑚天然灰沙島”的具體表現(xiàn)形式,可作為吹填島礁的填筑材料。因此,健康的珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)對維護珊瑚島礁的地質(zhì)穩(wěn)態(tài)與生態(tài)安全極其重要。
《聯(lián)合國海洋法公約》規(guī)定,海島應(yīng)該滿足“適宜居住、適合生產(chǎn)、天然發(fā)育”的條件。遵循“順應(yīng)自然意志、師法自然規(guī)律、加速自然進程”的思想,南海島礁恢復(fù)保護工程是世界上最大的海洋生態(tài)保護工程,其戰(zhàn)略意義極其重要。黨的十九大報告明確了“南海島礁建設(shè)積極推進”是十八大以來取得的經(jīng)濟建設(shè)重大成就之一。近年來,我國對主權(quán)海域上美濟礁、渚碧礁、永暑礁等開展了大規(guī)模的島礁吹填和珊瑚島礁生態(tài)系統(tǒng)人工修復(fù)等生態(tài)建設(shè)活動。實際上,南海島礁建設(shè)也是我國改革開放40年以來南海權(quán)益維護取得的一項顯著成就,更是南海創(chuàng)新維權(quán)模式的成功舉措。作者團隊主持的中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(A類)“南海相關(guān)島礁生態(tài)建設(shè)研究與示范”以厘清促礁成島、實現(xiàn)島礁生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展為主要科技目標,聚焦島礁自然演替機制及其可持續(xù)發(fā)育的促進技術(shù)和島礁生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展機制核心科學(xué)問題,取得了一系列標志性成果:在南沙群島南緣珊瑚島礁實施完成了“南科1井”科學(xué)鉆探工作?!澳峡?井”是南海南部第一口穿透礁體的全取芯科學(xué)深鉆,總進尺為2 020.2米,取芯率達91%,科學(xué)鉆探取得了全球島礁全取芯深度最大的歷史突破。巖芯顯示了礁體發(fā)育過程中經(jīng)歷多期構(gòu)造事件,基底為巨厚的英安石、安山質(zhì)玄武巖,初步確定了島礁較高的整體穩(wěn)定性。制定了島礁綠化指南并建立了綠色生態(tài)示范區(qū)。在南海島礁建立了約10 000平方米近自然、節(jié)約型的高效綠色生態(tài)示范區(qū)和6 000平方米果蔬栽培示范區(qū)。完成了29個島礁適生工具種的種植、養(yǎng)護與配套應(yīng)用技術(shù),有效指導(dǎo)了前場建設(shè)工作。出版了《熱帶珊瑚島礁植被恢復(fù)工具種圖譜》,制定了《熱帶珊瑚島礁植被構(gòu)建喬木種植與養(yǎng)護技術(shù)指南》《熱帶珊瑚島礁植被構(gòu)建灌草藤種植與養(yǎng)護技術(shù)指南》《島礁常見病蟲害及防治技術(shù)手冊》等。開展了全球最大規(guī)模的島礁生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)工作。突破了硨磲貝、珊瑚、海藻等造礁關(guān)鍵物種繁育技術(shù),形成了規(guī)?;嘤瑢崿F(xiàn)了珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)人工修復(fù)技術(shù)集成。在相關(guān)重點島礁建成珊瑚礁生態(tài)修復(fù)示范區(qū)共約11 333平方米(170畝),包括培育斷枝32 000株、底播移植珊瑚26 300株、成活率范圍在60%—75%,放流人工繁殖鹿角杯型珊瑚幼體約70萬枚、硨磲1 740個、海藻8 000多株、海草6 000株、馬蹄螺約2 000個、1.5—2厘米馬蹄螺苗約30 000個、白脊三列海膽和喇叭海膽約20 000個。初步建立了島礁淡水涵養(yǎng)新機制。通過建成島礁地下水立體自動監(jiān)測網(wǎng),證實了島礁陸域地下水逐漸淡化的趨勢,準確掌握了地下水淡化進程,為后續(xù)島礁淡水保護和利用奠定了重要基礎(chǔ)。
冷泉生態(tài)系統(tǒng)研究和深海冷泉探索
冷泉生態(tài)系統(tǒng)
冷泉是由海底烴類分解產(chǎn)生的甲烷逸出,在海底形成的流體系統(tǒng),即海底烴類能源的常見富集區(qū)。冷泉是甲烷物態(tài)演變與生態(tài)演化的關(guān)鍵窗口,被發(fā)現(xiàn)以來一直是國際研究的熱點。冷泉生態(tài)系統(tǒng)是探尋可燃冰的重要標志之一,其食物網(wǎng)和代謝模式也是揭示深海極端生命前沿科學(xué)的重要突破口,聚焦著深海極端環(huán)境的化能合成和生物固碳過程。冷泉生態(tài)系統(tǒng)具有“三迅速一土著”的顯著特征:可燃冰樣品脫離原位相平衡環(huán)境會迅速發(fā)生分解;深海微生物通過基因調(diào)控蛋白表達可迅速響應(yīng)環(huán)境變化;氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaear)等微生物在非原位環(huán)境會迅速發(fā)生基因組變化;嗜壓、嗜甲烷的冷泉區(qū)棲息生物土著性突出。冷泉生態(tài)系統(tǒng)的化能合成效率為5%—15%,高于自然光合作用的普遍效率(低于3%)并接近人工光合作用效率(最高10%),故對冷泉生態(tài)系統(tǒng)的研究也是探索深海生物固碳過程的關(guān)鍵。南海在垂直尺度上占據(jù)著我國85%的冷泉區(qū)。2015年,在南海珠江口盆地西部海域發(fā)現(xiàn)的海底巨型活動性“海馬冷泉”是我國目前最大的深海冷泉,也是研究現(xiàn)代與歷史甲烷滲漏溫室效應(yīng)的重要平臺。
深海甲烷占據(jù)全球最大的甲烷儲庫,研究表明全球海洋中的甲烷水合物儲量為5×1011—1×1012噸碳,相當于目前大氣中碳含量的2—4倍,而這些甲烷水合物大多存在于深海沉積物中,又因其是鏈接深海碳循環(huán)的重要載體,故而在全球碳循環(huán)及其生態(tài)效應(yīng)中扮演著重要角色。探索深海甲烷“源—匯”平衡是當前國際研究的新熱點,深海游離態(tài)甲烷“二源三匯”過程包括深部熱成因和生物成因的碳“源”與生物、化學(xué)和物理固定過程的碳“匯”(圖2)。在海底甲烷“二源三匯”的演變中,可燃冰形成與分解處于甲烷循環(huán)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵節(jié)點,是深?;芎铣缮鷳B(tài)系統(tǒng)的重要碳源(圖3);微生物化能合成的生物固碳(甲烷),是深海可燃冰等烴類能源開發(fā)碳增匯、碳中和的關(guān)鍵。認知深海甲烷“二源三匯”的演變過程,探索深海微生物化能合成的生物固碳規(guī)律,掌握海底能源開采過程中甲烷的狀態(tài)及其變化趨勢,對支撐深海烴類能源開發(fā)與碳增匯極其重要。
冷泉生態(tài)系統(tǒng)研究裝置
冷泉生態(tài)系統(tǒng)在脫離原位環(huán)境后很難進行準確、全面的認知。因此,原位探測與原位實驗是準確和全面認識冷泉生態(tài)系統(tǒng)的唯一可靠手段。在深海原位探測領(lǐng)域,無人遙控潛水器探測技術(shù)雖然相對成熟,但只能得到孤立的譜圖信息和照片,也受限于單項感應(yīng)的現(xiàn)象觀測,并不能滿足冷泉復(fù)雜科學(xué)問題的高精度定量研究。此外,陸域多場模擬實驗離不開科研人員的“七竅感應(yīng)”和定向精準控制調(diào)節(jié),無法達到高靈敏、高精度、多場協(xié)同的信息處理能力,不能實現(xiàn)全方位、多要素、多過程協(xié)同控制觀測和定量研究。目前,國際載人長期海底原位實驗站技術(shù)成熟,超過65座海底實驗室建成并持續(xù)運行,新建裝置NR-2正處于論證中。在現(xiàn)有技術(shù)支撐下的載人原位長周期實驗,即可實現(xiàn)冷泉生態(tài)系統(tǒng)的信息處理,是定量研究深海冷泉的關(guān)鍵手段。首批登上NR-1的科學(xué)家布魯斯·希森,通過深海原位考察推翻了自己歷時8年寫成的海洋地質(zhì)專著中的部分論點,可見深海原位觀測與實驗對海洋理論技術(shù)研究的關(guān)鍵作用。目前,在役的俄羅斯載人潛水器“小馬駒”于北冰洋門捷列夫大陸架采集了大量地質(zhì)巖芯,其科研成果為申訴擴展北極控制區(qū)域的海洋權(quán)益提供了重要依據(jù)。然而,我國目前的載人潛水器與發(fā)達國家存在較大差距,僅滿足片段性、小規(guī)模的點域性采樣和觀測,遠不能滿足深海長期駐留、原位精細觀測、原地實驗與綠色開發(fā)的探測與研究需要。因此,為開展長期、原位觀測研究,我國亟須建設(shè)載人深海實驗室,開展長期、原位觀測研究。
由于冷泉存在滲漏噴發(fā)不連續(xù)、區(qū)域差異性大、不同時間特征差異較大等客觀因素,且可燃冰現(xiàn)場試驗存在成本高、周期長、風(fēng)險大、重復(fù)難度大等特性。同時,在觀測離散數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上開展室內(nèi)模擬和模型研究、進行原位模擬重塑和重復(fù)性實驗有利于冷泉和深海甲烷演化規(guī)律的研究,室內(nèi)模擬重塑自然成為研究冷泉和海底甲烷物態(tài)演化規(guī)律的重要途徑。因此,對冷泉生態(tài)系統(tǒng)的研究應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槔淙碚?、資源潛力及外界擾動的環(huán)境與生態(tài)效應(yīng)原位試驗,將長周期原位立體智能觀測、海底實驗室、有人與無人智慧融合的原位觀測,進行多參數(shù)、多相態(tài)、多界面保真模擬驗證,故“原位+模擬重塑”的研究方法將是深海環(huán)境及生態(tài)效應(yīng)研究的必然趨勢。
聚焦高壓和富甲烷條件下化能合成作用的黑暗生物圈、深海烴類能源形成演化過程及生態(tài)環(huán)境效應(yīng)等重大問題,為掌握深海底甲烷“源—匯”規(guī)律,解決冷泉生態(tài)系統(tǒng)演變、發(fā)育動力機制和極端生命演化等前沿科學(xué)問題,亟須以突破化能合成生物固碳(甲烷)的原地實驗、原位觀測和保真模擬研究的裝備技術(shù)瓶頸為工程目標,建造冷泉生態(tài)系統(tǒng)研究裝置,助力掌握深海烴類能源開采過程環(huán)境變化及效應(yīng)研究。具體核心科學(xué)問題包括:冷泉發(fā)育動力學(xué)機制、極端生命演化過程與環(huán)境適應(yīng)機制、生態(tài)固碳(甲烷)的貢獻率;高壓和富甲烷深海環(huán)境中的生命策略與生存策略,冷泉生態(tài)系統(tǒng)元素循環(huán)和能量轉(zhuǎn)換的動態(tài)過程;深海底甲烷的物態(tài)演變過程與“源—匯”機制,解決深海微生物化能合成的生物固碳機制。
目前,冷泉生態(tài)系統(tǒng)研究裝置已成功列入國家“十四五”重大科技基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃,是國際首套面向冷泉生態(tài)系統(tǒng)的大科學(xué)裝置,具有不可替代的前沿創(chuàng)新能力。冷泉生態(tài)系統(tǒng)研究裝置(圖4)包括海底實驗室分總體、保真模擬分總體和支撐保障分總體,三大部分互相支持、有機融合。海底實驗室分總體,將載人與無人技術(shù)高度融合,最多可支持3名操作人員和3名科學(xué)家在2 000米深海底進行連續(xù)30天的實驗研究,為陸地保真模擬分總體提供冷泉樣地基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、保真樣品并驗證模擬結(jié)果;陸地保真模擬分總體,在海底原位觀測與研究的基礎(chǔ)上,對冷泉生態(tài)系統(tǒng)發(fā)育演化過程和可燃冰開采全流程工程技術(shù)等進行保障模擬研究,其最大工作壓力達2×107帕斯卡,水體總高度15米,可指導(dǎo)原位觀測與實驗方案設(shè)計、重復(fù)性驗證結(jié)果和規(guī)律性認知;支撐保障分總體,由水面保障母船和研發(fā)與智慧管理中心組成,為整個冷泉裝置日常運行和海上作業(yè)提供配套的保障支撐和智慧管理。
海洋生態(tài)產(chǎn)業(yè)展望與發(fā)展建議
近10年來,我國把生態(tài)文明建設(shè)擺在全局工作的突出位置,海洋生態(tài)環(huán)境保護作為重要內(nèi)容受到高度重視,黨的二十大報告進一步明確“發(fā)展海洋經(jīng)濟,保護海洋生態(tài)環(huán)境,加快建設(shè)海洋強國”。未來,依托自然資源豐富和生態(tài)資源潛力巨大的南海,大力開展海洋科技與服務(wù)創(chuàng)新,引領(lǐng)海洋生態(tài)產(chǎn)業(yè)體系升級,以高水平海洋生態(tài)環(huán)境保護促進海洋經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展,必將成為我國參與全球競爭的重要手段。
海洋生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展機遇
構(gòu)建現(xiàn)代化海洋產(chǎn)業(yè)體系是推動海洋經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的必經(jīng)之路,例如新加坡、荷蘭鹿特丹、英國倫敦等先進國家和地區(qū)將港口物流、海事金融、海洋高端服務(wù)等作為旗艦產(chǎn)業(yè),奠定了其在全球海洋中心城市的優(yōu)勢地位。我國與發(fā)達國家仍有差距,但在海洋生態(tài)產(chǎn)業(yè)上具有強勁的后發(fā)優(yōu)勢。目前,我國秉持綠色發(fā)展的理念,全面推進海洋生態(tài)文明建設(shè),海洋生態(tài)恢復(fù)保護工程世界領(lǐng)先(圖5),成為海洋新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要著力點。
2023年中央一號文件提出“建設(shè)現(xiàn)代海洋牧場”的理念,拉響了發(fā)展海洋生態(tài)產(chǎn)業(yè)的沖鋒號。面向海洋強國、碳達峰碳中和等國家戰(zhàn)略,聚焦海洋產(chǎn)業(yè)集群培育需求,海洋牧場、海洋旅游、海洋藍碳等海洋生態(tài)產(chǎn)業(yè),海洋生態(tài)產(chǎn)業(yè)迎來了重大發(fā)展機遇。
海洋生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議
面對百年未有之大變局,海洋生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機遇與挑戰(zhàn)并存,堅持創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展,不斷突破海洋科技,建設(shè)以實體經(jīng)濟為支撐的海洋生態(tài)產(chǎn)業(yè)體系,將是南海尋求海洋經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的重要路徑之一。著眼島礁生態(tài)系統(tǒng)和冷泉生態(tài)系統(tǒng)的特征,部署海洋生態(tài)產(chǎn)業(yè),大有可為。
堅持綠色發(fā)展理念,以島礁為基點,提高可再生能源供應(yīng)能力。面向島礁建設(shè)發(fā)展的能源供給保障需求,依托島礁地理位置、氣候條件、資源條件,評估島礁所在地區(qū)的太陽能、風(fēng)能、海洋能(如潮汐能、波浪能)等可再生能源資源情況,合理布局可再生能源項目,研發(fā)適應(yīng)海島氣候和海洋環(huán)境的設(shè)備,建設(shè)相應(yīng)的發(fā)電和儲電設(shè)施(太陽能發(fā)電站、風(fēng)力發(fā)電場、海洋潮汐能、波浪能發(fā)電站、蓄能電站等),提升我國島礁區(qū)域可再生能源的供應(yīng)能力,為經(jīng)濟社會發(fā)展和海洋強國建設(shè)提供清潔、可持續(xù)的能源支撐保障。
踐行“大食物觀”,以島礁為基地,打造南?!八{色糧倉”。南海島礁海域具有溫度適宜、水質(zhì)優(yōu)良、魚類資源豐富、“天然漁場”等得天獨厚的地理環(huán)境和資源條件,適合發(fā)展海水養(yǎng)殖業(yè)。依托島礁資源,以珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)護為核心,以人工魚礁建設(shè)、資源養(yǎng)護增殖的方式建設(shè)海水養(yǎng)殖示范區(qū),引進并培育優(yōu)良的養(yǎng)殖品種、加強養(yǎng)殖設(shè)施設(shè)備的研發(fā)和應(yīng)用、突破養(yǎng)殖平臺的可持續(xù)能源、養(yǎng)殖網(wǎng)箱防污損等關(guān)鍵技術(shù);同步加大環(huán)境監(jiān)測和捕撈管控力度,做好污染治理與捕撈強度管控,發(fā)展種業(yè)、裝備與生態(tài)保護一體的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)鏈,推廣海洋生態(tài)健康養(yǎng)殖模式,為我國的食品糧食安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供有力保障。
瞄準人民生活新需求,開發(fā)島礁休閑旅游新產(chǎn)品。利用島礁的特色資源,在生態(tài)優(yōu)先綠色發(fā)展的原則下,開發(fā)島礁自然景觀(海島探險、珊瑚礁觀光、海上日出日落等)、歷史文化與民俗風(fēng)情(文化體驗游、科普教育、漁俗文化等)等旅游產(chǎn)品,根據(jù)個性化需求提供定制化的產(chǎn)品和服務(wù)(私人海島度假、主題游等),不斷拓展“1+N”島礁休閑娛旅生態(tài)產(chǎn)業(yè),讓旅客在觀賞自然美景的同時感受文化魅力和深度參與的體驗感。另外,注重運用大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù),支撐島礁的智慧旅游服務(wù),通過不斷創(chuàng)新和完善,滿足游客多元化需求,推動島礁旅游業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
聚焦“雙碳”目標,發(fā)揮冷泉碳匯和碳埋藏功能,釋放海洋藍碳潛力。深海甲烷是全球最大的甲烷儲庫,深入研究深海冷泉生態(tài)系統(tǒng)中甲烷的“二源三匯”特性,認識深海甲烷碳循環(huán)過程與碳增匯機理、掌握冷泉區(qū)域典型物種、化學(xué)固碳(甲烷)、儲碳維持機制,開發(fā)深海物理—化學(xué)—生物協(xié)同的碳(甲烷)捕集、碳增匯技術(shù)與固碳、碳埋藏(有機物海底沉積)技術(shù),構(gòu)建系統(tǒng)的深海甲烷負碳排放技術(shù)、計量體系、監(jiān)測技術(shù)、操作規(guī)范和評價技術(shù)方法體系,制定甲烷相關(guān)的藍碳交易規(guī)則和標準,健全藍碳市場體系,激活深海冷泉藍碳經(jīng)濟的巨大活力。
(作者:劉鑫,南方海洋科學(xué)與工程廣東省實驗室;張偲,南方海洋科學(xué)與工程廣東省實驗室 中國科學(xué)院南海海洋研究所;編審:楊柳春;《中國科學(xué)院院刊》供稿)