海底“修复师”专注海洋生态!海大教授15年修复养护海草床超过2万亩打造金山银山

2021-12-01 19:51 大众报业·半岛网阅读 (64579) 扫描到手机

半岛全媒体记者 刘金震

在中国海洋大学有这样一支团队,一直专注于海草床修复等工作,在第十届“母亲河奖”评选中获得绿色项目奖。12月1日,记者从中国海洋大学了解到,这支团队的负责人叫张沛东,15年来和团队默默无闻,甘当海洋生态系统的“海底修复师”,修复养护海草床面积已经超过2万亩,为海底恢复起了一片片“草原”生态。

【探访】

月度出海计划列满小白板

团队为海底种上“大草原”

青岛崂山湾、威海天鹅湖、唐山乐亭、日照顺风阳光、烟台长岛……写满小白板的这几个地点,串起团队11月的出海计划。一个月内有六次出海计划,足见这支团队的忙碌。记者在中国海洋大学鱼山校区见到海洋生物资源增殖与保护实验室张沛东教授时,他正为12月3日带队赴长岛进行海草实验做准备,“这些年出海基本是家常便饭,月度计划都得提前制定出来。前几天,团队成员刚从唐山乐亭返回,紧接着又要到长岛开展海草实验。”

张沛东是海洋生物资源增殖与保护实验室负责人,主要进行海草床生态修复的技术和生态工程研究,目前团队包括博士生、硕士生等近20人。近日,第十届“母亲河奖”评选结果揭晓,中国海洋大学水产学院海洋碳汇——海草床生态修复系统项目,致力于寻求海草床保护和修复的高效方法,在众多参赛队伍中脱颖而出,获得绿色项目奖。这支在海底种“草原”的团队,也随之引起了社会各界关注。

“海草床与红树林、珊瑚礁并称为三大典型近海海洋生态系统,是国际公认的最有效的碳封存生态系统之一。”张沛东告诉记者,海草床是由海草构筑的海洋高等植物群落,因海草可以完全生活在海水里,在水质改善、固碳、生物资源养护等方面发挥着重要作用,也被称为生态系统的“工程师”。记者了解到,作为海草床“修复师”,张沛东和团队潜心海草床保护修复15年,修复养护海草床面积已经超过2万亩,为海底恢复起了一片片“草原”生态。

【缘起】

海草床面积退化引起思考

跨专业进入一个全新领域

说起从事海草床修复,对张沛东而言,本身也是一种机缘巧合。他在本科至博士生阶段,所学习专业原本是捕捞学,“这个跨度本身比较大,两个专业唯一的共同点,可能就是都涉及到了下海。”张沛东打趣着告诉记者。2006年刚刚博士毕业留校工作的他,了解到国外非常关注海草床,而国内相关研究似乎断层,推动团队对此有了深厚兴趣。他们围绕海草床研究开展调研,还专程到威海等实地了解情况。

从此,张沛东走上对海草床的研究之路。据了解,受一些自然因素、人类活动影响,海草床总体呈现出退化的趋势,更坚定了他进行海草床修复的初心。有数据显示,近几十年来,世界范围内海草床的衰退趋势越发严峻,全球三分之一以上的海草床已完全退化,面积衰退速度超过7%/年,是热带森林的2—15倍。我国是海草床退化严重的国家之一,其中青岛、威海和烟台近岸海域超过80%的海草床已完全消失。他告诉记者,2006年至2016年的十年间,团队主要开展海草床生态功能、修复技术等方面研究。万事开头难,团队当时缺乏资料,对于海草一无所知,更缺乏资金上的支持,在这种背景下踏上了研究之路。2017年时,团队想检验一下技术成熟度,决定通过规模化的生态工程进行检验。这时候,恰逢山东省在全国率先进行海草床生态修复,在增殖放流的环节增设了海草一项,于是选定威海的天鹅湖、逍遥湖尝试规模化修复。到现在,规模化的增殖一直在做,增殖的地点也已经增加了,生态效果已经显现出来。

【考验】

提升留存率是海草床关键

技术研发大幅提升留存率

对于海草床修复工作而言,可是一项非常具有考验的工作。海草床修复主要使用鳗草,张沛东告诉记者,我国黄渤海海草种类主要有7种,其中有5种海草属于濒危、易危、近危,而鳗草是我国北方海域的优势海草种类,具有适应性强、分布广等特点,在养护方面也相对容易,成为海草床修复的理想选择。“海草种子本身具有休眠期,在自然条件下,北方海域播种时间为9月至10月中旬,到次年的开春进入集中萌发期,差不多一个月后就开始萌发。如果种下的海草种子不能及时萌发,对于团队研究的压力可想而知”。

与此同时,海草床修复的工作环境,对于团队来说也是一项考验。以近期在唐山出海开展海草床调查和生态修复为例,团队工作人员工作了五天四夜,期间可以说是马不停蹄,每天只休息三四个小时。张沛东说,修复时间选择在晚上退潮的时间段,这样工作起来会更加方便,但最佳的工作窗口时间在两三个小时。气温低下的环境,没过膝盖的海水,冻得人瑟瑟发抖,每个人得随身携带暖宝宝,甚至可能要潜水进行作业。相比之前,如今的工作条件有了很大改善,但他记得,研究早期冬天和研究生下海,都要在渔民的建议下喝上一口白酒保暖,要不然冻得不行。

“海草床修复过程中最大的难点,是如何让海草种子留在能够萌发的地方。”张沛东告诉记者,海草种子在泥中深度为1厘米到1.5厘米,更容易发芽成活,浅了容易被海水冲走,深了又不容易发芽。团队研究对海草种子进行春化和促萌,打破萌发时间上的限制,极大地提高了海草的萌发率,又研发了泥块底播法、网袋底播法等方法以及增殖修复的辅助装置,提高了海草种子播种效率。通过十余年的研究,团队将鳗草种子的留存率提高了13倍,萌发率提高了2倍。

【未来】

打通海草床修复最后一公里

绿水青山更能见到金山银山

据介绍,随着海草床生态修复技术的不断提升,海草床这一重要的蓝碳宝库必将得到有效保护和快速恢复,不仅为实现国家碳达峰、碳中和等重大战略需求提供重要支撑,也将在养护生物多样性、缓冲污染和极端气候事件的影响、实现人与自然的和谐发展等方面发挥重要作用。目前,团队在烟台、威海、唐山等多地进行海草床固碳研究,更重要地一点在于进行增汇方面的研究。“鳗草植株的更新周期只有20多天左右,随后就脱落留在海底或冲刷上岸。正因为如此,海草床的固碳功能是非常强大的。”

“海洋本身是一个强大的生态系统,将海草床单纯看成生态修复是不行的。我们在前期研究和工程实践基础上,正在谋划进行海草床生态修复的融合发展。”张沛东告诉记者,海草床对海洋动物的养护作用很强,从他们对刺参的生长观察来看,在海草床内生长的刺参,不但品质好且粗蛋白含量更高。“我们希望海草床跟大草原一样,上面不仅仅是有牧草,更要有草场上的牛和羊,真正带来高价值的生态产品。”他说,打通海草床修复的最后一公里,未来不只是“绿水青山”,更可以见到“金山银山”。

记者了解到,作为“海草修复师”的他们,先后获得授权国家发明专利10余项;获得第五届中国水产学会范蠡科技进步特等奖、山东省科技进步一等奖、国家海洋局海洋创新成果奖二等奖等省部级奖励5项。作为“海草语言翻译者”,团队还致力于宣传海洋生态环保知识,开展本科生增殖放流实习教育、青少年科普活动、大学生走进实验室等活动,为增强社会公众生态文明意识做出了较突出的贡献。