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退役油氣平臺(tái),竟是海洋生物“新家園”?海潮天下·能源未來(lái)觀(guān)察

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【編者按】離岸油氣平臺(tái)(OGP)對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響,一直是一個(gè)相對(duì)被忽視的領(lǐng)域。它們就像是海洋中的“黑馬”,既有可能成為生機(jī)勃勃的“綠洲”,也可能是隱形的“地雷”。早年間,離岸油氣平臺(tái)大多是為了能源開(kāi)發(fā)而建,并未專(zhuān)門(mén)考慮其對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境的長(zhǎng)期影響;但是后來(lái),隨著平臺(tái)陸續(xù)退役,許多OGP的拆除和退役工作已經(jīng)或即將展開(kāi),但相關(guān)的生態(tài)影響評(píng)估研究還不夠深入,尤其是退役后的生態(tài)演變和這些平臺(tái)對(duì)生物群落結(jié)構(gòu)及功能的長(zhǎng)期影響尚不明確??茖W(xué)家們決定從生態(tài)角度深入挖掘這些平臺(tái)在生命周期末期的作用,搞清楚它們是到底是破壞性的、還是讓海洋生態(tài)系統(tǒng)“因禍得福”,從而為后續(xù)的管理和決策提供一份“有理有據(jù)”的科學(xué)指南。

海潮天下(Marine Biodiversity)小編注意到一篇在《公共科學(xué)圖書(shū)館·可持續(xù)性與轉(zhuǎn)型》期刊上發(fā)表的論文,由Irene S. Fortune等學(xué)者共同完成,該研究對(duì)離岸油氣平臺(tái)的生態(tài)影響進(jìn)行了系統(tǒng)性的回顧,并提出了關(guān)于平臺(tái)退役和管理的建設(shè)性建議,為全球海洋生態(tài)保護(hù)提供了一種科學(xué)依據(jù)。(按/王芊佳)


本文約12000字,閱讀約18分鐘

人類(lèi)在海洋中的離岸油氣平臺(tái)從一開(kāi)始便主要為經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)服務(wù),對(duì)其生態(tài)影響的研究較為有限。但隨著全球范圍內(nèi)大量OGP逐步接近使用壽命并面臨退役,科學(xué)界和決策者開(kāi)始重新審視這些平臺(tái)對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的深遠(yuǎn)影響。這篇研究指出,盡管OGP對(duì)不同地理區(qū)域的生態(tài)影響存在顯著差異,但普遍而言,這些人造結(jié)構(gòu)為原本以沉積物(如泥沙)為主的環(huán)境引入了硬質(zhì)基質(zhì),為多種海洋生物提供了棲息地。例如,該研究表明,這些平臺(tái)顯著增加了局部生物多樣性,吸引了魚(yú)類(lèi)等游動(dòng)性物種,同時(shí)也促進(jìn)了固著性的無(wú)脊椎動(dòng)物和藻類(lèi)的繁衍。在一些區(qū)域,OGP甚至成為區(qū)域性的生物多樣性熱點(diǎn)。


海上油氣平臺(tái)的多種類(lèi)型,包括固定式平臺(tái)(如自升式平臺(tái)、重力式平臺(tái))和浮式平臺(tái)(如半潛式平臺(tái)、張力腿平臺(tái)、SPAR平臺(tái)、FPSO)等,每種類(lèi)型都是為了滿(mǎn)足特定條件、水深和鉆井要求而設(shè)計(jì)的。上圖中,這是一座Lun-A平臺(tái),坐落于薩哈林島東北海域,是一座集鉆探、生產(chǎn)于一體的海上油氣平臺(tái)。其獨(dú)特的四腳混凝土重力式基礎(chǔ)(CGBS),由Aker Kvaerner Technology AS和Quattrogemini OY在東方港設(shè)計(jì)建造,確保了平臺(tái)在水深48米的穩(wěn)定性。該平臺(tái)于2005年建成,為俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)的能源開(kāi)發(fā)起到了重要作用。攝影:Russian.dissident(CC BY-SA 1.0)

一、簡(jiǎn)介:應(yīng)對(duì)退役挑戰(zhàn),迎接海洋管理的新機(jī)遇

隨著人類(lèi)活動(dòng)的加劇,海洋的自然異質(zhì)性正在逐漸減少,生物多樣性也在不斷下降。漁業(yè)、運(yùn)輸業(yè)以及多種污染物、溫度變化和酸堿度波動(dòng)等人為壓力,成為加速這一趨勢(shì)的主要因素。為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn),許多管理措施相繼出臺(tái),包括擴(kuò)大海洋保護(hù)區(qū)以及對(duì)工業(yè)過(guò)程和程序的立法控制。然而,自從人類(lèi)文明誕生以來(lái),人類(lèi)已經(jīng)在海洋中建立了大量人造結(jié)構(gòu),這些結(jié)構(gòu)不僅服務(wù)于糧食生產(chǎn)、運(yùn)輸、商業(yè)、能源、娛樂(lè)和軍事等多種目的,也對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了重要影響。尤其是當(dāng)下,海洋能源系統(tǒng)的可持續(xù)管理問(wèn)題愈發(fā)引起關(guān)注,包括離岸油氣平臺(tái)和日益擴(kuò)展的離岸風(fēng)電基礎(chǔ)設(shè)施。一個(gè)亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題是,海洋結(jié)構(gòu)的環(huán)境遺產(chǎn)、以及未來(lái)發(fā)展過(guò)程中如何考慮其安裝、運(yùn)營(yíng)的影響,以及退役時(shí)的管理問(wèn)題。在全球范圍內(nèi),這些平臺(tái)分布廣泛,從10米~3000米深的海域,從離岸1.6公里~400公里的距離,都有它們的身影。幾乎所有海域中都能見(jiàn)到這些平臺(tái)的存在。任何結(jié)構(gòu)一旦被投入海中,表面就會(huì)開(kāi)始被有機(jī)物覆蓋,隨后各類(lèi)物種陸續(xù)入駐,從細(xì)菌、病毒到多細(xì)胞動(dòng)物,逐步形成一個(gè)復(fù)雜的三維生態(tài)棲息地。離岸油氣平臺(tái)的生態(tài)作用逐漸受到科學(xué)界的關(guān)注,而隨著許多平臺(tái)逐步接近使用年限,決定是完全拆除這些結(jié)構(gòu)?還是將其保留作為人工礁?這也成為許多國(guó)家和企業(yè)面臨的緊迫問(wèn)題。隨著退役速度的加快,了解平臺(tái)生態(tài)系統(tǒng)的作用變得尤為重要。為此,必須識(shí)別合適的生態(tài)學(xué)指標(biāo),評(píng)估平臺(tái)生態(tài)的局部影響以及對(duì)區(qū)域海域更廣泛的影響。此外,獨(dú)立的、基于證據(jù)的科學(xué)研究是評(píng)估退役效果的關(guān)鍵,有助于多標(biāo)準(zhǔn)分析,得出最佳的退役方案。

二、研究方法

本研究基于對(duì)“Web of Science”(WoS)和ScienceDirect(SD)數(shù)據(jù)庫(kù)中經(jīng)過(guò)同行評(píng)審的離岸油氣平臺(tái)生態(tài)學(xué)相關(guān)文獻(xiàn)的檢索,收集了2017至2023年間的相關(guān)研究。篩選出的116篇文章涵蓋了原始研究論文,而綜述文章則未被納入分析。研究采用關(guān)鍵詞如“油氣平臺(tái)”、“生態(tài)學(xué)”、“生態(tài)系統(tǒng)”和“環(huán)境”等進(jìn)行檢索,聚焦于與離岸油氣平臺(tái)直接相關(guān)的文獻(xiàn)。在檢索過(guò)程中,排除了陸地油氣設(shè)施、非OGP海洋結(jié)構(gòu)(如船體、船舶殘骸、風(fēng)能和潮汐能結(jié)構(gòu)等)及政策與工程類(lèi)的文獻(xiàn)。

三、研究進(jìn)展

隨著退役進(jìn)程的加速,關(guān)于離岸油氣平臺(tái)環(huán)境影響的研究逐漸增多。例如,在“油氣退役”這一主題下,2014年之前每年發(fā)表的相關(guān)文獻(xiàn)不足15篇,但自那以后,相關(guān)研究逐年呈現(xiàn)出幾何級(jí)數(shù)的增長(zhǎng)。2019年,相關(guān)文獻(xiàn)達(dá)到了60篇(引用量為651次),而到2022年,這一數(shù)字已達(dá)到224篇。隨著研究數(shù)量的增加,研究領(lǐng)域也日益細(xì)化,除了對(duì)“離岸結(jié)構(gòu)的生態(tài)學(xué)”和“生物多樣性”的一般性討論,諸如“生態(tài)連通性”等更專(zhuān)業(yè)的研究主題也開(kāi)始增多。該研究表明,圍繞離岸油氣平臺(tái)的生態(tài)調(diào)查通常涵蓋不同的水深梯度或海底橫向剖面,并在與平臺(tái)的距離預(yù)定位置進(jìn)行采樣。大多數(shù)研究比較了多個(gè)平臺(tái)或不同地區(qū)的數(shù)據(jù),只有少數(shù)研究集中于單個(gè)平臺(tái)的生態(tài)差異。生態(tài)調(diào)查的重點(diǎn)通常集中在生物群落的組成及其在不同空間和時(shí)間尺度上的變化,盡管關(guān)于流動(dòng)性物種的數(shù)據(jù)較為匱乏,但一些關(guān)于魚(yú)類(lèi)分布和豐度的研究提供了有價(jià)值的見(jiàn)解。此外,微生物群落的組成和多樣性分析雖較為罕見(jiàn),但也提供了對(duì)生物地球化學(xué)循環(huán)的洞察。比如,降解石油烴的細(xì)菌不僅能指示石油烴的存在,還對(duì)受污染海域的生物修復(fù)起到了積極作用。

四、海洋平臺(tái)對(duì)生物多樣性的影響

島嶼生物地理學(xué)(Island Biogeography,IB)理論揭示了島嶼系統(tǒng)在物種演化和滅絕中的重要作用。IB的核心問(wèn)題之一是自然棲息地的破碎化,這些碎片化的棲息地成為了物種滅絕的溫床,因?yàn)橥獠繅毫突蚨鄻有缘臏p少加劇了物種的衰退。而海洋基礎(chǔ)設(shè)施卻發(fā)揮了相反的作用,它們通過(guò)創(chuàng)建“新島嶼”提供了適合物種定居的空間,反而促進(jìn)了當(dāng)?shù)氐纳锒鄻有?,并增加了區(qū)域的異質(zhì)性。這些結(jié)構(gòu)雖然不是專(zhuān)門(mén)為了支持海洋生物或增強(qiáng)生物多樣性而設(shè)計(jì)的,但它們無(wú)意間模仿了自然珊瑚礁的結(jié)構(gòu),抵消了珊瑚礁退化和魚(yú)類(lèi)資源枯竭的影響,盡管它們也帶來(lái)了入侵物種的風(fēng)險(xiǎn)。因此,海洋平臺(tái)(OGP)對(duì)魚(yú)類(lèi)和其他海洋生物群落的影響,成為了學(xué)術(shù)界關(guān)注的焦點(diǎn)。

4.1 魚(yú)類(lèi)分布

4.1.1 結(jié)構(gòu)復(fù)雜性

海洋平臺(tái)提供了豐富的表面面積,成為大量魚(yú)類(lèi)棲息的地方。平臺(tái)結(jié)構(gòu)的三維布局是珊瑚礁的重要特征之一,這種復(fù)雜性與棲息地的生物多樣性和承載能力有著正相關(guān)關(guān)系。在溫帶和熱帶生態(tài)系統(tǒng)中,這種復(fù)雜性被認(rèn)為是棲息地恢復(fù)能力的重要因素。例如,許多海洋平臺(tái)上都設(shè)置有橫梁,這些橫梁通常部分或完全被切割,形成裂縫,成為魚(yú)類(lèi)特別是較大巖魚(yú)物種的重要棲息地。與此類(lèi)似,某些小型魚(yú)類(lèi)則會(huì)避開(kāi)這些裂縫區(qū)域。在加利福尼亞沿海,許多較大的巖魚(yú)種類(lèi)棲息于這種“庇護(hù)棲息地”,而小型魚(yú)類(lèi)如“侏儒”種群則往往遠(yuǎn)離這些區(qū)域。此外,水深對(duì)魚(yú)類(lèi)分布的影響也尤為明顯。例如,德國(guó)北海的Dogger Bank平臺(tái)研究表明,45~50米深的水域是魚(yú)類(lèi)多樣性和豐富度最高的區(qū)域,平臺(tái)附近的巖石堆也為喜好這種結(jié)構(gòu)的魚(yú)類(lèi)提供了良好的棲息環(huán)境。與此類(lèi)似,加利福尼亞的海洋平臺(tái)周?chē)聂~(yú)類(lèi)大多依賴(lài)珊瑚礁,而其他如金槍魚(yú)、鯡魚(yú)等遠(yuǎn)洋魚(yú)類(lèi)則很少出現(xiàn)。

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圖6. 平臺(tái)結(jié)構(gòu)的一般示意圖(改編自E. Carr,原圖來(lái)源于Scarborough Bull和Love,2019)。錨定平臺(tái)的深度從淺水區(qū)(左側(cè))到1,500英尺不等,直到SPAR平臺(tái)的10,000英尺。結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性也有所不同,提供了不同程度的棲息地。圖源:Fortune, Irene S., et al. (2024)

4.1.2 水深

平臺(tái)魚(yú)類(lèi)的生物多樣性在不同水深下存在顯著差異。例如,在墨西哥灣,水深被認(rèn)為是影響?hù)~(yú)類(lèi)豐度和組成模式的最重要因素,水深增加往往伴隨光照的減少和食物來(lái)源的限制,導(dǎo)致魚(yú)類(lèi)種類(lèi)的變化。一般來(lái)說(shuō),大部分平臺(tái)附近存在兩種不同的魚(yú)類(lèi)群落:一種棲息于中層水域,另一種則集中在平臺(tái)底部。此外,許多研究表明,隨著魚(yú)類(lèi)成長(zhǎng),它們會(huì)遷移到更深的水域,這種現(xiàn)象被稱(chēng)為種群的“成長(zhǎng)位移”。4.1.3 地理差異

全球范圍內(nèi)的研究表明,平臺(tái)附近的魚(yú)類(lèi)多樣性呈現(xiàn)宏觀(guān)空間的變化。在阿拉伯海,平臺(tái)的存在顯著提升了周邊魚(yú)類(lèi)的多樣性,尤其是在平臺(tái)周?chē)陌踩懦齾^(qū)內(nèi)。而在澳大利亞西北部,平臺(tái)附近的魚(yú)類(lèi)種類(lèi)也比其他區(qū)域多得多,表明平臺(tái)作為棲息地的作用與當(dāng)?shù)氐臐O業(yè)壓力和棲息地的缺乏密切相關(guān)。盡管不同地區(qū)的魚(yú)類(lèi)群落組成存在差異,但平臺(tái)對(duì)魚(yú)類(lèi)的積極影響是普遍存在的。

4.2 頂層生物和底棲生物

海洋平臺(tái)為魚(yú)類(lèi)提供棲息地,為多種海洋生物提供了適宜的生存環(huán)境,特別是那些附著在表面的群體,如??⒑P呛蜕汉鞯?。硬質(zhì)結(jié)構(gòu)能夠支撐一些在周?chē)貐^(qū)稀有的物種,尤其是在北海等海域,底部主要由軟質(zhì)沉積物構(gòu)成,而平臺(tái)的出現(xiàn)改變了底棲生物群落的構(gòu)成。例如,深海連核珊瑚(Desmophyllum pertusum)這種珍稀物種,已在多個(gè)海洋平臺(tái)的周?chē)话l(fā)現(xiàn)。這種珊瑚偏好水溫在6~8°C之間的深水環(huán)境,并在平臺(tái)周?chē)纬闪藦?fù)雜的棲息地,為眾多海洋生物提供了庇護(hù)所。


深海連核珊瑚 (Desmophyllum pertusum,曾被命名為 Lophelia pertusa) 并不是我們常見(jiàn)的那種依賴(lài)陽(yáng)光生存的淺海珊瑚。它們是生活在黑暗深海的石珊瑚,體型通常較小,呈杯狀或柱狀生長(zhǎng)。別看它們個(gè)頭不大,卻能成片生長(zhǎng),形成龐大的深海珊瑚礁,為許多深海生物提供庇護(hù)所和食物來(lái)源。這些深海珊瑚生長(zhǎng)緩慢,壽命可達(dá)數(shù)千年,是研究海洋環(huán)境變化的珍貴記錄者。攝影:AWI/Ifremer(CC BY-SA 4.0)

但是平臺(tái)的運(yùn)營(yíng)活動(dòng),如鉆探、表面清潔、廢水排放等,也可能對(duì)平臺(tái)周?chē)暮5讞⒌禺a(chǎn)生影響。油氣平臺(tái)的活動(dòng)可能導(dǎo)致水體中有害物質(zhì)的增加,這些物質(zhì)可能改變底棲微生物的種類(lèi)和數(shù)量。盡管這一影響主要集中在平臺(tái)周?chē)h(yuǎn)離平臺(tái)的區(qū)域受影響較小,但底棲生物群落的變化和沉積物的生物地球化學(xué)特征仍需要進(jìn)一步研究。

4.3 貝殼堆

在海洋平臺(tái)的上部,由于清潔作業(yè)、風(fēng)暴等原因,貝類(lèi)脫落并沉積在底部,形成貝殼堆。這些貝殼堆為平臺(tái)附近的海底提供了堅(jiān)硬、異質(zhì)化的底質(zhì),進(jìn)而為其他生物提供棲息地和食物。盡管貝殼堆在不同區(qū)域的形成和規(guī)模有所不同,但其對(duì)海洋生物多樣性的貢獻(xiàn)是顯著的。在加利福尼亞沿海,貝殼堆的高度可達(dá)6米,直徑達(dá)到61米,成為豐富的底棲生物棲息地。

4.4 藻類(lèi)多樣性

雖然海洋平臺(tái)上的藻類(lèi)多樣性研究相對(duì)較少,但已有研究表明,平臺(tái)表面常常生長(zhǎng)著紅藻和綠藻等藻類(lèi)。在澳大利亞西北部的熱帶水域,由于光照條件良好,平臺(tái)上生長(zhǎng)的藻類(lèi)種類(lèi)多樣,尤其是褐藻,在平臺(tái)的上部區(qū)域占據(jù)了重要地位。

五、食物鏈與能量流動(dòng)

海上平臺(tái)的生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)食物鏈傳遞能量,維持著復(fù)雜的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系。平臺(tái)上的主要生產(chǎn)者包括附著的巨型藻類(lèi)、浮游植物以及一些微生物,如藍(lán)藻和硅藻等,這些物種為初級(jí)消費(fèi)者提供了豐富的食物資源。與沿海生態(tài)系統(tǒng)相比,海上平臺(tái)的食物鏈則在較大程度上依賴(lài)浮游植物的繁殖情況。研究表明,浮游植物的生長(zhǎng)直接影響平臺(tái)附著生物群落的生長(zhǎng),尤其是平臺(tái)周?chē)母街院陀蝿?dòng)無(wú)脊椎動(dòng)物以及浮游性魚(yú)類(lèi)的種群發(fā)展。此外,平臺(tái)還通過(guò)沉積物中的微生物和中型動(dòng)物循環(huán)營(yíng)養(yǎng)和有機(jī)物,推動(dòng)有機(jī)物的回流,進(jìn)一步支撐初級(jí)生產(chǎn)者的繁殖。這種生態(tài)過(guò)程與沿海食物鏈有所不同,后者更多依賴(lài)于底棲硅藻(微型浮游底棲植物群落)的有機(jī)物。

六、生產(chǎn)力與物種豐度

研究表明,海上平臺(tái)在魚(yú)類(lèi)生產(chǎn)力方面具有重要作用。以加利福尼亞平臺(tái)為例,平臺(tái)區(qū)域的魚(yú)類(lèi)生產(chǎn)力是所有已研究海洋棲息地中每平方米海底最高的。這部分歸因于平臺(tái)周?chē)^少的捕魚(yú)活動(dòng),促使一些物種的繁殖產(chǎn)量高于自然棲息地。然而,在阿拉伯海灣地區(qū),平臺(tái)對(duì)魚(yú)類(lèi)豐度的正面影響并未直接轉(zhuǎn)化為魚(yú)類(lèi)生物量的增加。這表明平臺(tái)的生態(tài)影響在不同地區(qū)可能有所差異,可能與平臺(tái)周?chē)聂~(yú)類(lèi)種群分布、物種大小及其作為魚(yú)類(lèi)育幼場(chǎng)的功能有關(guān)。平臺(tái)作為魚(yú)類(lèi)的育幼場(chǎng)已被廣泛研究。比如說(shuō),在加利福尼亞海域,平臺(tái)周?chē)磕甓加袛?shù)以十萬(wàn)計(jì)的幼魚(yú)成功繁殖。對(duì)這些魚(yú)類(lèi)的生物量調(diào)查顯示,平臺(tái)對(duì)增加特定魚(yú)類(lèi)種群的貢獻(xiàn)是顯著的。與天然棲息地相比,平臺(tái)上的魚(yú)類(lèi)種類(lèi)和數(shù)量明顯更多,尤其是對(duì)于那些依賴(lài)結(jié)構(gòu)化棲息地的物種。


七、生態(tài)連通性

海上平臺(tái)不僅為當(dāng)?shù)氐奈锓N提供棲息地,還充當(dāng)了不同海域物種間的“跳板”,促進(jìn)了物種之間的基因流動(dòng)。通過(guò)平臺(tái)之間及平臺(tái)與天然棲息地之間的連接,魚(yú)類(lèi)、無(wú)脊椎動(dòng)物和浮游生物等能夠在更廣闊的區(qū)域內(nèi)傳播,從而加強(qiáng)了物種的基因多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的彈性。這一過(guò)程的生態(tài)好處在于促進(jìn)了物種的擴(kuò)散、棲息、覓食及基因交流。然而,連接性也帶來(lái)了一些潛在問(wèn)題,比如外來(lái)物種的入侵和病原體的傳播,這些都可能對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成威脅。例如,在加利福尼亞的海上平臺(tái),研究人員發(fā)現(xiàn)平臺(tái)所產(chǎn)的魚(yú)卵在海洋中能夠傳播數(shù)百公里,最終可能成為天然珊瑚礁或其他平臺(tái)的種群基礎(chǔ)。這表明,平臺(tái)不僅為物種提供了棲息地,還可能通過(guò)繁殖促進(jìn)更廣泛的生態(tài)聯(lián)系。

八、人造棲息地 vs.自然棲息地

與自然棲息地相比,海上平臺(tái)代表了一種“新型生態(tài)系統(tǒng)”(novel ecosystems)。這些人工結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和材質(zhì)(如鋼鐵、混凝土等)與天然海床的軟底物質(zhì)截然不同,提供了新的生境類(lèi)型。平臺(tái)的垂直結(jié)構(gòu)和開(kāi)放的柵格結(jié)構(gòu)為生物提供了多樣的棲息空間,同時(shí)也改變了當(dāng)?shù)氐乃髂J胶统练e環(huán)境,進(jìn)而影響了平臺(tái)周?chē)纳鷳B(tài)環(huán)境。平臺(tái)上形成的生態(tài)群落與周?chē)奶烊画h(huán)境在物種組成和生態(tài)功能上有所不同。例如,平臺(tái)為一些通常不出現(xiàn)在軟底棲息地的魚(yú)類(lèi)和無(wú)脊椎動(dòng)物提供了新的棲息地,推動(dòng)了物種的遷徙和擴(kuò)散。但是這種“跳板”效應(yīng),也帶來(lái)了外來(lái)物種入侵的風(fēng)險(xiǎn)。某些物種可能在平臺(tái)上建立種群,從而改變周?chē)烊粭⒌氐奈锓N組成和生態(tài)功能。

九、環(huán)境背景

了解不同地區(qū)平臺(tái)集中的環(huán)境背景至關(guān)重要。每個(gè)生態(tài)系統(tǒng)都有其獨(dú)特性,因此需要針對(duì)不同生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行評(píng)估。即使在某些地區(qū),人工珊瑚礁(如墨西哥灣)取得了成功,也不能簡(jiǎn)單地推斷其他地區(qū)(如北海、加利福尼亞或澳大利亞)也能自動(dòng)從中受益。不同地區(qū)的環(huán)境變量,如營(yíng)養(yǎng)輸入、鹽度、水面溫度以及人為壓力等,都存在顯著差異,并且對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生根本性影響,尤其是與人工結(jié)構(gòu)相關(guān)的生態(tài)系統(tǒng)。例如,附著動(dòng)物的多樣性部分受到區(qū)域海洋條件變化的影響,包括海面溫度和懸浮沉積物濃度。洋流方向也會(huì)對(duì)平臺(tái)附近的生長(zhǎng)和物種豐富度產(chǎn)生影響,這可能與食物和幼蟲(chóng)的供應(yīng)有關(guān)。洋流方向?qū)τ谟紫x(chóng)和繁殖體的傳播也是一個(gè)重要因素。然而,關(guān)于人工結(jié)構(gòu)在更廣泛環(huán)境背景下充當(dāng)棲息地的潛力(例如,提供遮蔽和庇護(hù))的實(shí)證數(shù)據(jù)相對(duì)較少。以下將介紹不同環(huán)境背景下的例子。對(duì)不同地區(qū)的考量應(yīng)有所不同。從文獻(xiàn)中可以看出,一些石油和天然氣開(kāi)采活躍的地區(qū)缺乏相關(guān)研究,例如,拉丁美洲在本次搜索中沒(méi)有出現(xiàn)任何同行評(píng)審的文獻(xiàn),盡管可能存在許多“灰色”研究。與此相對(duì)的是,北美和北海的相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量較為龐大。亞太地區(qū)、中東和西非地區(qū)則處于中等水平。這樣的偏差部分源于某些地區(qū)越來(lái)越多使用浮式油氣生產(chǎn)設(shè)施自升平臺(tái),而非固定平臺(tái),此外,研究的重點(diǎn)也有所不同。在所分析的82篇文獻(xiàn)中,僅有2篇涵蓋了多個(gè)地區(qū)。


圖9. 各地區(qū)文章數(shù)量與平臺(tái)數(shù)量的對(duì)比,截至2023年11月。來(lái)源:貝克休斯(Baker Hughes)| 圖源:圖源:Fortune, Irene S., et al. (2024)

9.1. 墨西哥灣

墨西哥灣(GOM)分布著4500多個(gè)石油平臺(tái),從阿拉巴馬州到德克薩斯州,這些平臺(tái)所關(guān)聯(lián)的生態(tài)系統(tǒng)面臨著一系列復(fù)雜的非生物環(huán)境條件。密西西比河對(duì)墨西哥灣環(huán)境條件和近岸漁業(yè)資源具有重要的生物地理學(xué)影響。鹽度梯度和缺氧事件極大地影響了路易斯安那州近海以及整個(gè)灣區(qū)平臺(tái)上的魚(yú)類(lèi)種群。因此,耐鹽性較強(qiáng)的魚(yú)種如突頜月鲹和羊頭鯛常見(jiàn)于與平臺(tái)相關(guān)的淺水區(qū)。墨西哥灣的北中部和西北部幾乎全是軟底沉積物棲息地,預(yù)計(jì)平臺(tái)貢獻(xiàn)了約30%的整個(gè)灣區(qū)“珊瑚礁”棲息地和生物多樣性。缺乏珊瑚礁棲息地曾是石斑魚(yú)種群在漁業(yè)初期的限制因素,而石油天然氣平臺(tái)則為灣區(qū)提供了珊瑚礁棲息地,進(jìn)而提高了紅石斑魚(yú)漁業(yè)的承載能力。如今,紅石斑魚(yú)已成為北墨西哥灣地區(qū)最受歡迎的休閑和商業(yè)漁獲物之一,且8齡以下的紅石斑魚(yú)在平臺(tái)和人工珊瑚礁較多的地區(qū)數(shù)量最多。盡管密西西比河排放帶來(lái)了環(huán)境條件的變化,但研究表明,許多墨西哥灣的魚(yú)類(lèi)能夠適應(yīng)平臺(tái)上較為廣泛的環(huán)境條件和平臺(tái)特征,這表明特定環(huán)境條件和平臺(tái)特征可能并不像平臺(tái)數(shù)量那樣對(duì)魚(yú)類(lèi)分布起決定性作用。然而,專(zhuān)門(mén)研究紅石斑魚(yú)的研究則發(fā)現(xiàn),紅石斑魚(yú)的垂直分布明顯受到溫度、鹽度、海底深度和溶解氧的影響。同時(shí),也有研究指出,平臺(tái)的結(jié)構(gòu)類(lèi)型對(duì)預(yù)測(cè)成熟紅石斑魚(yú)(尤其是雌性)在不同人工珊瑚礁類(lèi)型之間的分布和大小至關(guān)重要。


9.2. 加利福尼亞

加利福尼亞的石油平臺(tái)位于狹窄的大陸架上,這一地區(qū)的營(yíng)養(yǎng)輸入受到季節(jié)性上升流的影響,與墨西哥灣的數(shù)千個(gè)平臺(tái)有著顯著差異。自19世紀(jì)末期以來(lái),尤其是20世紀(jì)中期以來(lái),加利福尼亞海域經(jīng)歷了大規(guī)模的擾動(dòng)。商業(yè)和休閑漁業(yè)是這些壓力的主要來(lái)源,此外,污染、沿海開(kāi)發(fā)(特別是濕地填埋)以及氣候變化引發(fā)的海洋變化(如上升流)也產(chǎn)生了影響,因此我們目前對(duì)海底生物群落的了解并不反映出未擾動(dòng)的條件。加利福尼亞的離岸平臺(tái)為商業(yè)重要的巖魚(yú)物種提供了重要庇護(hù),這與墨西哥灣的觀(guān)察結(jié)果有所不同,加利福尼亞平臺(tái)上的魚(yú)類(lèi)群落往往與附近自然棲息地相似。然而,盡管加利福尼亞只有27個(gè)平臺(tái),但它們?cè)跒榻?jīng)濟(jì)重要物種提供棲息地方面起著至關(guān)重要的作用,因此每個(gè)平臺(tái)在生態(tài)上的意義都顯得尤為重要。與此相對(duì)的是,像墨西哥灣這樣平臺(tái)數(shù)量龐大的地區(qū),單個(gè)平臺(tái)的生態(tài)價(jià)值可能較低,不一定是生態(tài)考量中的關(guān)鍵因素。

9.3. 北海

北海的石油和天然氣產(chǎn)業(yè)已有超過(guò)五十年的歷史,隨著資源的開(kāi)采,基礎(chǔ)設(shè)施逐漸老化,許多油氣田也已接近經(jīng)濟(jì)壽命的終點(diǎn),因此進(jìn)入了一個(gè)必需進(jìn)行退役的時(shí)代。然而,關(guān)于基礎(chǔ)設(shè)施拆除的環(huán)境影響及其對(duì)生態(tài)狀態(tài)的影響仍存在較大不確定性。至今,北海僅有少數(shù)地點(diǎn)完成了退役,因此相比于墨西哥灣等其他地區(qū),關(guān)于退役對(duì)環(huán)境影響的實(shí)證研究較為匱乏,理解這一地區(qū)工業(yè)影響的規(guī)模仍是一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)。北海不同區(qū)域之間存在顯著的環(huán)境差異。南北海地區(qū)的淺水域較多(約30~70米),而北部和中部地區(qū)的水深較大(超過(guò)100米)。中北部地區(qū)水體分層明顯,而南部則為混合型水層。由于中北部地區(qū)水深較大且潮流較弱,鉆井廢料堆積得以積存,這些歷史遺留的石油基泥漿繼續(xù)影響部分平臺(tái)附近底棲動(dòng)物的分布和豐度。有研究表明,在北部和中部北海,底棲生物群落的影響至少持續(xù)6至8年,而南部則沒(méi)有明顯影響。南部北海的研究較多,尤其是底棲群落的研究。研究發(fā)現(xiàn),在南部北海,宏觀(guān)附著生物的生物量在中等深度達(dá)到了最大值,且受水深、葉綠素濃度和近岸程度的影響較大。水底表面溫度對(duì)底棲生物的生長(zhǎng)速率沒(méi)有顯著影響。此前的研究也表明,物種豐富度與水深存在顯著的非線(xiàn)性關(guān)系,在淺水區(qū)物種豐富度較低,隨著水深增加,豐富度逐漸增加,直到15~20米的深度后,豐富度又開(kāi)始下降。北海的油氣平臺(tái)被認(rèn)為是生物學(xué)上相互聯(lián)系的,某些平臺(tái)的物種會(huì)傳播至其他平臺(tái),并顯著增強(qiáng)它們的物種數(shù)量。北海的油氣安裝有潛力形成高度互聯(lián)的區(qū)域性人工珊瑚生態(tài)系統(tǒng),能夠?yàn)橄掠蔚奶烊环N群提供幼蟲(chóng),這些幼蟲(chóng)能夠在包括海洋保護(hù)區(qū)在內(nèi)的各種天然深海、陸架和峽灣珊瑚生態(tài)系統(tǒng)中定殖。



十、知識(shí)空白與建議

10.1. 知識(shí)空白

如上所述的研究成果,大大增加了研究人員對(duì)平臺(tái)生態(tài)系統(tǒng)及其對(duì)海洋環(huán)境影響的了解。行業(yè)、學(xué)術(shù)界和治理之間的合作正逐步發(fā)展(例如,INSITE計(jì)劃),并可以進(jìn)一步支持對(duì)系統(tǒng)中多種生物和物理變量的理解。INSITE是一個(gè)由行業(yè)資助的獨(dú)立研究計(jì)劃,得到了“自然環(huán)境研究委員會(huì)”(NERC)和“環(huán)境、漁業(yè)與水產(chǎn)科學(xué)中心”(Cefas)的支持。其目的是更好地理解人造結(jié)構(gòu)對(duì)北海生態(tài)系統(tǒng)的影響。然而,仍然存在一些重要的普遍性知識(shí)空白。在多個(gè)全球地區(qū),尤其是加利福尼亞這樣研究最為深入的地區(qū),關(guān)于平臺(tái)上的魚(yú)類(lèi)和無(wú)脊椎動(dòng)物種群在拆除或人工珊瑚礁化前的觀(guān)察數(shù)據(jù)非常有限,甚至幾乎沒(méi)有相關(guān)數(shù)據(jù)。關(guān)于吸引力和生產(chǎn)力的爭(zhēng)論依然存在,而關(guān)于在人工珊瑚礁上建立額外生產(chǎn)力的核心問(wèn)題之一是:不同物種在珊瑚礁上的棲息時(shí)間及其棲息的持續(xù)時(shí)間(棲息忠誠(chéng)度)以及物種與平臺(tái)棲息地的直接互動(dòng)。盡管有些研究表明平臺(tái)與自然珊瑚礁相關(guān)的魚(yú)類(lèi)和附著動(dòng)物群落存在差異,但缺乏將平臺(tái)與自然珊瑚礁進(jìn)行比較的實(shí)證研究。當(dāng)前尚無(wú)關(guān)于這些與平臺(tái)棲息地相關(guān)的新型生態(tài)系統(tǒng)的功能性影響的數(shù)據(jù),因此研究人員無(wú)法確定這些系統(tǒng)是否具有長(zhǎng)期的生態(tài)價(jià)值。此外,對(duì)平臺(tái)對(duì)海洋食物鏈結(jié)構(gòu)影響的研究也較為薄弱,大多數(shù)研究集中在某些生態(tài)成分上,如商業(yè)魚(yú)類(lèi)。為更好地理解平臺(tái)棲息地的作用和連接性,并為生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)、管理和恢復(fù)奠定基礎(chǔ),亟需開(kāi)展有關(guān)食物、營(yíng)養(yǎng)互動(dòng)以及初級(jí)生產(chǎn)源的研究,涉及整個(gè)食物鏈的動(dòng)態(tài)人工結(jié)構(gòu)對(duì)移動(dòng)物種的遷徙、及附著物種的配子傳播的影響,仍然是一個(gè)關(guān)鍵的知識(shí)空白。理解不同生命周期階段的魚(yú)類(lèi)和無(wú)脊椎動(dòng)物在平臺(tái)上的棲息程度,對(duì)于評(píng)估結(jié)構(gòu)對(duì)種群連接性和物種在周邊區(qū)域持久性的影響至關(guān)重要。與此同時(shí),通過(guò)對(duì)比平臺(tái)和附近自然珊瑚礁/海底魚(yú)類(lèi)的生長(zhǎng)速率及體內(nèi)污染物負(fù)擔(dān),能夠幫助全面評(píng)估平臺(tái)棲息地。這將為檢查相對(duì)生產(chǎn)力、季節(jié)性變化和育苗功能提供比較依據(jù)。


圖3. WoS樹(shù)狀圖,表示在“離岸結(jié)構(gòu)的連通性”搜索下,按WoS分類(lèi)劃分的論文比例,并在括號(hào)中標(biāo)注了相關(guān)論文數(shù)量。圖表左上角的插圖顯示了1993至2023年(A)和1986至2023年(B)每年的出版物數(shù)量(柱狀圖)和引用次數(shù)(折線(xiàn)圖)。數(shù)據(jù)來(lái)源:https://doi.org/10.1371/journal.pstr.0000104.t003

為了填補(bǔ)這些知識(shí)空白,需要開(kāi)展長(zhǎng)期的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、并采用多種科學(xué)技術(shù)手段,如基礎(chǔ)的水下觀(guān)察和調(diào)查、數(shù)據(jù)分析、建模等,以支持物種多樣性、密度、總生物量以及季節(jié)性和年度生產(chǎn)力的分析。采取更具戰(zhàn)略性的研究方法,采用公認(rèn)的生物學(xué)實(shí)地研究標(biāo)準(zhǔn),并對(duì)周?chē)5准白匀簧汉鹘高M(jìn)行同步觀(guān)察,將對(duì)行業(yè)和社會(huì)產(chǎn)生有益影響。當(dāng)前,INSITE項(xiàng)目及相關(guān)討論正在推動(dòng)這一方向的研究,特別是在海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)和許可問(wèn)題上。除此之外,如何實(shí)現(xiàn)凈增效益以及采用更全面的觀(guān)點(diǎn)進(jìn)行評(píng)估,也正在成為新的研究議題。最終,這將有助于我們更好地理解由海上人工結(jié)構(gòu)提供的生態(tài)系統(tǒng)功能和服務(wù),并推動(dòng)對(duì)其生態(tài)價(jià)值的綜合評(píng)價(jià),無(wú)論是從貨幣還是非貨幣的角度。

10.2. 數(shù)據(jù)的重要性

盡管已有一些地區(qū)的生態(tài)數(shù)據(jù)可供使用,但這些數(shù)據(jù)存在較大的差異,且方法和標(biāo)準(zhǔn)不一致。因此,建立一個(gè)國(guó)際化、協(xié)調(diào)一致的標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議,用于收集和提交科學(xué)數(shù)據(jù),將具有重要意義。如果行業(yè)、聯(lián)邦政府、州級(jí)人工珊瑚礁協(xié)調(diào)員以及相關(guān)的科學(xué)機(jī)構(gòu)(如BSEE-BOEM,TPWD-哈特研究所/TAMU)能夠找到共同點(diǎn),建立一個(gè)共享數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)門(mén)戶(hù),這將有助于連接知識(shí)空白與“可發(fā)現(xiàn)的證據(jù)”(即已收集但未公開(kāi)的數(shù)據(jù)),從而推動(dòng)最佳環(huán)境實(shí)踐(BEP)的進(jìn)展。通過(guò)分享環(huán)境數(shù)據(jù),行業(yè)和科研機(jī)構(gòu)可以通過(guò)減少重復(fù)工作,提高監(jiān)測(cè)效率,從而實(shí)現(xiàn)成本效益。例如,歐洲的EMODnet等政府支持的環(huán)境數(shù)據(jù)設(shè)施可以提供標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)格式,確保數(shù)據(jù)的所有權(quán)和保密性。隨著人類(lèi)對(duì)平臺(tái)相關(guān)生態(tài)系統(tǒng)的理解不斷深入,仍有許多未解之謎,尤其是有關(guān)平臺(tái)撤除活動(dòng)對(duì)棲息地移除的長(zhǎng)期影響。預(yù)計(jì)隨著這些活動(dòng)的增加,相關(guān)的生態(tài)管理策略將變得尤為重要。目前,針對(duì)退役石油和天然氣結(jié)構(gòu)的專(zhuān)門(mén)生態(tài)管理策略尚未成型,尚不清楚對(duì)于被人工珊瑚礁化或繼續(xù)保留的退役平臺(tái),是否會(huì)實(shí)施任何管理措施。隨著新信息的不斷涌現(xiàn),關(guān)于保留現(xiàn)有系統(tǒng)并保留其累積生物量(避免廢棄物的環(huán)保和經(jīng)濟(jì)成本)的藍(lán)碳效益的研究已開(kāi)始受到關(guān)注。這進(jìn)一步加強(qiáng)了石油和天然氣結(jié)構(gòu)的生態(tài)價(jià)值,并提出了有關(guān)如何管理這些地點(diǎn)的更多問(wèn)題。同時(shí),如何設(shè)計(jì)海洋結(jié)構(gòu)以增強(qiáng)生物多樣性也日益受到關(guān)注。盡管這一議題超出了本文的討論范圍,但它反映了社會(huì)對(duì)海洋系統(tǒng)重要性的日益關(guān)注。

以上譯文僅供參考。感興趣的讀者可以參看全文:

Fortune I S, Madgett A S, Scarborough Bull A, et al. Haven or hell? A perspective on the ecology of offshore oil and gas platforms[J]. PLOS Sustainability and Transformation, 2024, 3(4): e0000104.https://journals.plos.org/sustainabilitytransformation/article?id=10.1371/journal.pstr.0000104


01

離岸油氣平臺(tái)

海潮天下·小百科

離岸油氣平臺(tái)(Offshore Oil and Gas Platforms, 簡(jiǎn)稱(chēng)OGP)是用于在海洋中開(kāi)采石油和天然氣的固定或移動(dòng)結(jié)構(gòu)。它們通常位于海上油氣儲(chǔ)藏層上方,通過(guò)鉆井和生產(chǎn)設(shè)施從地下開(kāi)采能源。離岸平臺(tái)可以分為多種類(lèi)型,包括固定平臺(tái)、半潛式平臺(tái)、順應(yīng)塔式平臺(tái)、噴氣平臺(tái)等,具體選擇取決于水深和海洋環(huán)境的特點(diǎn)。這些平臺(tái)不僅用于石油和天然氣的提取,還常配備儲(chǔ)存和運(yùn)輸設(shè)備,用于將開(kāi)采的資源傳送到陸地或其他設(shè)施。


上面這張圖片(基于2005年的數(shù)據(jù))中,展示了幾種不同類(lèi)型的海上石油和天然氣平臺(tái)及鉆井設(shè)備。圖中包含了各種平臺(tái)的名稱(chēng)和它們的深度記錄,從最淺的傳統(tǒng)固定平臺(tái),到深海的漂浮式平臺(tái)。具體來(lái)說(shuō),上面這個(gè)圖中的平臺(tái)包括:里面的1) 和 2) 是傳統(tǒng)的固定平臺(tái),最深的記錄是1991年雪佛龍公司Bullwinkle平臺(tái),深度為412米。3) 是順應(yīng)塔式平臺(tái),最深的記錄是1998年雪佛龍公司Petronius平臺(tái),深度為534米。4) 和 5) 是垂直錨固的張力腿平臺(tái)和迷你張力腿平臺(tái),最深的記錄是2004年康菲公司Magnolia平臺(tái),深度為1425米。6) 是噴氣平臺(tái),最深的記錄是2010年雪佛龍公司Perdido平臺(tái),深度為2450米。7) 和 8) 是半潛式平臺(tái),最深的記錄是2003年雪佛龍公司NaKika平臺(tái),深度為1920米。9) 是浮式生產(chǎn)、儲(chǔ)存和卸載設(shè)施,最深的記錄是2005年巴西的浮動(dòng)設(shè)施,深度為1345米。10) 是海底完井與回接設(shè)施,最深的記錄是2004年雪佛龍公司Coulomb與NaKika的回接,深度為2307米。

02

深海連核珊瑚

海潮天下·小百科

深海連核珊瑚(學(xué)名:Desmophyllum pertusum,也被稱(chēng)為L(zhǎng)ophelia pertusa)是一種廣泛分布于深海環(huán)境中的珊瑚,常見(jiàn)于深海冷水珊瑚礁群落中。它們通常生活在海洋的較深區(qū)域,尤其是在大陸坡和海底高原上。深海連核珊瑚能夠在低溫、低光照和較為貧瘠的環(huán)境中生存,形成復(fù)雜的珊瑚叢集,提供了許多海洋生物的棲息地。 這些珊瑚能夠耐受極端環(huán)境,尤其適應(yīng)寒冷的深海環(huán)境。它們的棲息地是多種深海物種的棲息地,包括許多魚(yú)類(lèi)、無(wú)脊椎動(dòng)物以及其他海洋生物,形成了高度多樣化的生態(tài)系統(tǒng)。深海連核珊瑚的生長(zhǎng)過(guò)程非常緩慢,通常需要數(shù)十年甚至更長(zhǎng)時(shí)間才能形成一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的珊瑚群落,這也使得它們?cè)诃h(huán)境變化和人類(lèi)活動(dòng)中尤為脆弱。由于它們對(duì)環(huán)境的高度適應(yīng)性,深海連核珊瑚被認(rèn)為是研究深海生態(tài)系統(tǒng)及其變化的一個(gè)重要指標(biāo)物種。小編在檢索文獻(xiàn)時(shí)注意到Nature另外一篇文章中提到這樣一段話(huà):“全球約有50%的硬珊瑚物種(超過(guò)700種)不具備光合共生關(guān)系,因此不依賴(lài)光合作用產(chǎn)生的養(yǎng)分來(lái)維持生理平衡。盡管這些無(wú)光合共生的硬珊瑚在硬珊瑚種類(lèi)中占據(jù)了一半,但其在學(xué)術(shù)界的研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于光合共生的硬珊瑚。研究表明,雖然這些珊瑚廣泛分布于全球各地,但迄今為止,僅有141個(gè)硬珊瑚物種得到過(guò)深入研究,其中30%的研究集中在一種物種——深海連核珊瑚上。這揭示了硬珊瑚物種多樣性研究中的顯著空白。”

03

人工生態(tài)系統(tǒng)

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人工生態(tài)系統(tǒng)(Artificial Ecosystem)是指由人類(lèi)活動(dòng)創(chuàng)造并維持的生態(tài)系統(tǒng),它通常不是自然形成的,而是通過(guò)建筑、農(nóng)業(yè)、城市規(guī)劃等方式人為構(gòu)建的生態(tài)環(huán)境。例如,人工濕地、人工湖泊、人工珊瑚礁或離岸油氣平臺(tái)等,都屬于人工生態(tài)系統(tǒng)。這些系統(tǒng)往往會(huì)模擬自然生態(tài)的功能,但其生物種群和物理環(huán)境的組成、結(jié)構(gòu)可能與自然生態(tài)系統(tǒng)有所不同。比如說(shuō),城市屋頂花園就是我們熟知的例子。隨著城市化進(jìn)程的加快,傳統(tǒng)的綠地和自然棲息地被大規(guī)模城市建設(shè)所取代。為了緩解這一問(wèn)題,許多城市開(kāi)始建設(shè)屋頂花園。這些屋頂花園不僅為城市居民提供了綠色空間,還為鳥(niǎo)類(lèi)、昆蟲(chóng)和其他小型動(dòng)物提供了棲息地。屋頂?shù)闹参餅檫@些生物提供了食物和避難所、保護(hù)了生物多樣性。另外,屋頂花園還幫助改善了城市的微氣候,減少了熱島效應(yīng),這也使它成為一個(gè)具有多重生態(tài)功能的人工生態(tài)系統(tǒng)。另一個(gè)生動(dòng)的“人工生態(tài)系統(tǒng)例子”是人工藕田。人工藕田是為了商業(yè)生產(chǎn)蓮藕而人工修建的水田系統(tǒng),通常包括濕地、池塘和水生植物區(qū)域。盡管主要用于蓮藕的種植,但藕田也具有重要的生態(tài)功能,尤其是作為水鳥(niǎo)棲息地,尤其是鸻鷸類(lèi)等水鳥(niǎo)。藕田的水域和豐富的水生植物提供了豐富的食物來(lái)源和安全的棲息地,使其成為許多水鳥(niǎo)在遷徙季節(jié)或繁殖期間的重要棲息地。尤其在一些地區(qū),人工藕田為受威脅的鳥(niǎo)類(lèi)種群提供了重要的棲息場(chǎng)所,它們可以在這里覓食、休息甚至繁殖。這種情況下,人工藕田不僅滿(mǎn)足了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求,還通過(guò)其獨(dú)特的生態(tài)功能,為水鳥(niǎo)提供了重要的棲息地,是典型的人工生態(tài)系統(tǒng)的例子。在本文提到“人工生態(tài)系統(tǒng)”,旨在強(qiáng)調(diào)離岸油氣平臺(tái)作為人工構(gòu)造的棲息地,雖然與自然生態(tài)系統(tǒng)有所不同,但它們?cè)谝欢ǔ潭壬弦材軌蚓S持生態(tài)功能,為海洋生物提供新的棲息空間,成為研究海洋生態(tài)、物種適應(yīng)和環(huán)境保護(hù)的重要對(duì)象。

04

海洋生態(tài)補(bǔ)償

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海洋生態(tài)補(bǔ)償(Marine Ecological Compensation)指通過(guò)人為干預(yù)或經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償措施,彌補(bǔ)因人類(lèi)活動(dòng)(如開(kāi)發(fā)、污染或資源開(kāi)采)對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)造成的負(fù)面影響。它的核心目標(biāo)是通過(guò)保護(hù)、恢復(fù)或改善受損海洋環(huán)境,確保生態(tài)系統(tǒng)的功能和生物多樣性得到維護(hù)或恢復(fù)。海洋生態(tài)補(bǔ)償通常包括在生態(tài)破壞區(qū)域附近實(shí)施恢復(fù)性措施,如海草床、珊瑚礁的修復(fù),或在其他區(qū)域增加保護(hù)力度,以彌補(bǔ)開(kāi)發(fā)行為所帶來(lái)的生態(tài)損失。這種補(bǔ)償機(jī)制在全球范圍內(nèi)逐漸得到重視,尤其是在海洋保護(hù)區(qū)的建立、漁業(yè)資源的管理和海洋污染治理等方面。海洋生態(tài)補(bǔ)償不僅有助于修復(fù)和保護(hù)海洋生態(tài)系統(tǒng),還能為依賴(lài)這些生態(tài)系統(tǒng)的地方社區(qū)提供長(zhǎng)期的經(jīng)濟(jì)利益。比如說(shuō),在海洋保護(hù)區(qū)內(nèi)限制某些資源的過(guò)度開(kāi)采,或者通過(guò)人工重建珊瑚礁來(lái)促進(jìn)漁業(yè)資源的恢復(fù),都是實(shí)施海洋生態(tài)補(bǔ)償?shù)闹匾胧?/p>

05

INSITE計(jì)劃

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INSITE計(jì)劃(International Network for the Study of Industrialised Marine Ecosystems)是一個(gè)獨(dú)立的科學(xué)研究項(xiàng)目,旨在深入探討人為結(jié)構(gòu)對(duì)北海生態(tài)系統(tǒng)的影響。該計(jì)劃于2014年啟動(dòng),旨在為相關(guān)利益方提供獨(dú)立的科學(xué)證據(jù),幫助更好地理解海上石油平臺(tái)等人工設(shè)施對(duì)北海生態(tài)系統(tǒng)的作用和影響。INSITE計(jì)劃通過(guò)多學(xué)科合作,聯(lián)合了行業(yè)、學(xué)術(shù)界和政府的力量,推動(dòng)了相關(guān)的科學(xué)研究和長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。首階段的研究項(xiàng)目在2017年完成,并為后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ)。INSITE計(jì)劃的第二階段于2018年啟動(dòng),與英國(guó)自然環(huán)境研究委員會(huì)(NERC)和CEFAS等機(jī)構(gòu)合作,獲得了500萬(wàn)英鎊和60萬(wàn)英鎊的資助,支持七個(gè)項(xiàng)目的開(kāi)展,這些項(xiàng)目自2020年起正式實(shí)施。此外,北海油氣資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)商的參與為研究項(xiàng)目提供了站點(diǎn)和數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)支持,并為項(xiàng)目管理、影響評(píng)估、傳播和活動(dòng)等提供了190萬(wàn)英鎊的資金支持。


圖片來(lái)源:INSITE計(jì)劃


學(xué)而思

思考題·舉一反三

Q1、離岸油氣平臺(tái)是否真的能夠作為人工生態(tài)系統(tǒng)提供長(zhǎng)期穩(wěn)定的生物棲息地,還是只是一種短期、曇花一現(xiàn)的生態(tài)補(bǔ)償?隨著時(shí)間的推移,離岸油氣平臺(tái)是否能持續(xù)穩(wěn)定地支持復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)?

Q2、海洋生態(tài)補(bǔ)償?shù)挠行匀绾魏饬浚吭趯?shí)施海洋生態(tài)補(bǔ)償措施時(shí),我們?nèi)绾未_保恢復(fù)生態(tài)的措施能夠真正補(bǔ)償生態(tài)損失,而不僅僅是形式上的“補(bǔ)償”?比如說(shuō),如何評(píng)估人工珊瑚礁的“修復(fù)”是否能真正恢復(fù)原生物種的多樣性和生態(tài)功能?而且,生態(tài)補(bǔ)償作為一種應(yīng)對(duì)開(kāi)發(fā)帶來(lái)的生態(tài)損失的手段,畢竟其本質(zhì)還是“事后補(bǔ)救”,這種補(bǔ)償機(jī)制能否真正從根本上改變過(guò)度開(kāi)發(fā)帶來(lái)的系統(tǒng)性破壞,還是只能起到“權(quán)宜之計(jì)”的作用?

Q3、離岸油氣平臺(tái)的生態(tài)功能,與“沉船生態(tài)學(xué)”有何相似之處嗎?我們知道,沉船生態(tài)學(xué)研究的是沉船(意外/海難所致,畢竟誰(shuí)都不想主動(dòng)葬身大海)作為人工結(jié)構(gòu)在海洋環(huán)境中所產(chǎn)生的生態(tài)效應(yīng),沉船通常成為海洋生物的棲息地,形成類(lèi)似于珊瑚礁的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)。在這一過(guò)程中,沉船提供了物理結(jié)構(gòu),為眾多海洋物種提供了棲息、覓食、繁殖的場(chǎng)所,促進(jìn)了生物的聚集和物種的多樣化。從這個(gè)角度來(lái)看,離岸油氣平臺(tái)的生態(tài)功能,是否相似呢?

Q4、 從海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)與許可的角度來(lái)看,離岸油氣平臺(tái)的生態(tài)功能是否能夠?yàn)槲磥?lái)的海上風(fēng)電平臺(tái)建設(shè)提供有益的參考和借鑒?

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THE END

聲明: .本文僅代表資訊,不代表平臺(tái)觀(guān)點(diǎn)。供參考。

信息源 | Fortune, Irene S., et al. (2024) 編譯 | 王芊佳

編輯 | 海潮君

【主要參考資料】

Haven or hell? A perspective on the ecology of offshore oil and gas platformshttps://journals.plos.org/sustainabilitytransformation/article?id=10.1371/journal.pstr.0000104Desmophyllum pertusum (Linnaeus, 1758)Hoeksema, B. W.; Cairns, S. (2024). World List of Scleractinia. Desmophyllum pertusum (Linnaeus, 1758). Accessed through: World Register of Marine Species at: https://www.marinespecies.org/aphia.php?p=taxdetails&id=1245747 on 2024-11-25 https://www.marinespecies.org/aphia.php?p=taxdetails&id=1245747https://en.wikipedia.org/wiki/LopheliaVuleta, S., Nakagawa, S. & Ainsworth, T.D. The global significance of Scleractinian corals without photoendosymbiosis. Sci Rep 14, 10161 (2024). https://doi.org/10.1038/s41598-024-60794-0https://www.nature.com/articles/s41598-024-60794-0INSITE計(jì)劃(International Network for the Study of Industrialised Marine Ecosystems)https://insitenorthsea.org/about

特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺(tái)“網(wǎng)易號(hào)”用戶(hù)上傳并發(fā)布,本平臺(tái)僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。

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